📜오늘 우리가 살펴볼 연구는?
- Monticelli, S., & Cejka, P. (2024). DNA sensing and repair systems unexpectedly team up against cancer. Nature, 625(7995), 457–458.
- Cho, M. G., Kumar, R. J., Lin, C. C., Boyer, J. A., Shahir, J. A., Fagan-Solis, K., Simpson, D. A., Fan, C., Foster, C. E., Goddard, A. M., Lerner, L. M., Ellington, S. W., Wang, Q., Wang, Y., Ho, A. Y., Liu, P., Perou, C. M., Zhang, Q., McGinty, R. K., Purvis, J. E., … Gupta, G. P. (2024). MRE11 liberates cGAS from nucleosome sequestration during tumorigenesis. Nature, 625(7995), 585–592.
👉🏻 이번 연구의 시작점
우선 아래 그림을 살펴볼까요?
(앞으로 핵, 세포질, DNA 가 계속 언급될 예정이니 각각의 위치를 기억하면 이해하기 편할 거에요😉)
초등학교 혹은 중학교 시절, 우리 모두 'DNA🧬' 에 대해 들어본 적이 한 번쯤은 있을 거에요.
DNA 란, 우리 몸의 유전 물질로서, 세포 내 핵(nucleus)에 존재해요.
⚠️ 근데 만약 DNA 가 핵이 아니라, 세포질(cytoplasm) 에 존재한다면, 뭔가 잘못되었다는 뜻이에요
🤔두 가지 가능성이 있는데 :
- 첫째는, 감염🦠이 발생하여 세포가 손상되었을 수도 있고,
- 둘째는, 핵 내 DNA 자체가 손상되었을 수도 있어요.
🔓이미 밝혀진 사실들
DNA 가 핵이 아니라, 세포질에 존재한다는 것을 어떻게 알 수 있을까요?
그건 바로, "cGAS (Cyclic GMP-AMP synthase)" 를 통해 알 수 있어요
🧐cGAS 가 뭐야?
🧐cGAS 가 어떻게 면역 반응을 일으킨다는 거야?
🧐 잠깐 멈춰! STING 은 또 뭔데?
아까 "cGAMP 가 STING 을 활성화하여, 면역 반응이 일어난다." 라고 설명했는데, 여기서 STING 이란, "Stimulator of Interferon Genes" 의 약자로, 인터페론(IFN) 발현 촉진자라는 뜻이에요
📍인터페론 (interferon, IFN): 사이토카인 (cytokine) 의 일종으로, 다양한 병원체에 대한 면역 반응을 유도하는 물질
🙌🏻 이번엔 같은 사진 속 🟦파란색 박스 를 주목해볼까요?
STNG 은 인터페론 중에서도, 일반적으로 바이러스에 감염된 세포에서 분비되는 <제 1형 인터페론> 을 생산하여, 친염증성 사이토카인 경로(pro-inflammatory cytokines pathway) 를 활성화시켜 암세포를 파괴합니다.
🆕이번 연구에서 새로 밝혀진 사실
: MRE11 이 cGAS 자리를 차지한다구?
핵 내에는 MRN 복합체라는 것이 존재합니다
MRE11-RAD50-NBS1 3개의 단백질로 구성되어 있는 단백질 복합체인데요 !
- 이렇게 생겼어요 👇🏻
MRN 복합체를 구성하는 단백질 중 하나인 MRE11 은, 핵에 있는 DNA 가 손상되면 이를 인지하여 cGAS 대신 뉴클레오솜(nucleosome) 에 결합합니다
조금... 복잡해보이죠? 그림을 보며 다시 보면 이해하기 쉬울거에요!
원래는 핵 안에서 반달 모양의 cGAS 가 뉴클레오솜과 결합해 있는 상태인데요
(이때 cGAS 는 비활성 상태에요! 한 마디로 합성하는 일을 쉬고 있는 중이죠)
만약 DNA가 손상되면, 목걸이 모양의 MRN 복합체가 다가와서
복합체의 MRE11 부분이 뉴클레오솜과 결합하면 cGAS 는 핵에서 세포질로 이동하여 활성화되어, 🟦에서 살펴본 것과 같이 면역 반응을 유도합니다.
☑️앞으로 더 확인해봐야 할 부분들
새로 밝혀진 MRE11 의 비밀을 이용해 암 치료의 새로운 길이 열렸지만, 아직 더 확인해봐야 할 부분들이 몇 가지 있어요 !
- 1️⃣ MRE11 돌연변이
MRE11 은 종양세포를 지속적으로 증식시켜 발암을 유도한다는 것이 확인되었기에, 이에 대한 추가 연구가 필요한 상황이에요
- 2️⃣ cGAS 가 다시 뉴클레오솜에 결합할 수는 없는걸까?
사실 핵 내에는 뉴클레오솜이 한 개만 있는 게 아니에요.
[ 뉴클레오솜 개수 > MRN 복합체 개수 ] 인데,
cGAS 가 뉴클레오솜과 분리되고 MRN 복합체가 그 자리를 대신한다고 해도, 또 다른 뉴클레오솜에 cGAS 가 다시 결합할 수는 없을까요? 그 가능성을 좀 더 연구해볼 필요가 있어요.
🖊️작성자: 임다은 (lde030513@konkuk.ac.kr)
첫 글을 읽어주셔서 감사합니다
다음 글에서 만나요 ✋🏻 :)
🌟밝히자, 바이오 세상🌟
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