KISTI의 과학향기

과학자들이 인간 심장 세포들의 ‘단백질 공장’의 활동을 보고, 처음으로 전체 조직을 조사했다.

 

그들은 건강한 사람들과 심장 질환으로 고생하는 사람들의 심장 세포에서 우리 몸의 세포 단백질 공장인 리보솜(ribosomes)이 만드는 단백질들을 조사했다. 놀랍게도 이전에 완전히 알려지지 않았던 많은 작은 단백질들을 발견했다.

 

리보솜 프로파일링이라고 알려진 기술을 이용해서, 그들은 격리된 세포 안 뿐만 아니라, 온전한 사람 심장 조직에서도 리보솜이 어떤 mRNA 부위로 이동했는지를 처음으로 알아낼 수 있었다.

 

특별한 알고리즘을 이용해서, 그들은 그 번역 과정에서 심장에서 어떤 단백질이 생산되었는지 계산할 수 있었다.

 

그들은 이전에 알려지지 않은 작은 단백질들을 발견했다. 그 중 많은 작은 단백질들이 단백질을 만드는 지시를 포함하지 않는다고 여겨졌던 RNAs에 의해서 인코딩됐다.

 

현미경을 통해, 이 작은 단백질들은 일단 생산된 후에, 미토콘드리아로 이동하는 것이 목격되었다. 이것은 그것들이 심장 에너지 생산 과정에서 사용된다는 것을 의미했다. 많은 심장 질환이 잘못된 에너지 대사로 인해서 일어나기 때문에, 이 발견은 매우 흥미롭다.

 

건강한 심장과 병든 심장의 생산된 단백질 총량(translatome)에서의 차이를 알아보기 위해서, 그들은 확장성 심근병증(dilated cardiomyopathy (DCM)) 환자들의 조직 표본과 건강한 심장 조직을 비교했다. DCM은 titin 유전자(사람 심장에서 가장 크고 중요한 단백질)에서의 돌연변이에 의해서 일어난다. 이 유전자의 돌연변이의 결과, 멈춤 신호가 mRNA에서 만들어져서 리보솜이 titin이 완성되기 전에 일을 마치도록 지시한다. 그러나, 이 돌연변이를 가진 모든 사람들이 실제로 DCM으로 발달하지는 않는다.

 

그 연구자들은 리보솜이 때로는 이 멈춤 신호를 무시하고 titin생산을 계속할 수 있다는 것을 보았다. 이제 목표는 이것이 일어나는 상황을 알아내는 것이다.

 

새롭게 발견된 작은 단백질들의 역할을 알아내는 것은, 심장 질환을 치료에 새로운 가능성을 제시할 수 있을 것이다.