유전자 발현을 정교하게 조절하는 RNA 치료제를 한층 효율적이고 안전하게 개발할 수 있는 길이 열렸다. Các nhà khoa học Hàn Quốc đã đạt một bước tiến mới mở đường cho việc phát triển các liệu pháp RNA có hiệu quả và độ an toàn cao hơn trong việc điều hòa chính xác biểu hiện gen.
기초과학연구원(IBS) RNA 연구단 김빛내리 단장과 서울대 생명과학부 노성훈 교수 공동 연구팀이 유전자 발현 조절 단백질인 '아고넛(Argonaute)'의 활성화 과정을 세계 최초로 규명했다고 과학기술정보통신부가 11일 밝혔다.
Ngày 11/6, Bộ Khoa học, Công nghệ Thông tin và Truyền thông Hàn Quốc cho biết nhóm nghiên cứu chung do Giám đốc Kim Bit-nae-ri của Đơn vị Nghiên cứu RNA thuộc Viện Khoa học cơ bản (IBS) và Giáo sư Noh Seong-hoon của Khoa Sinh học, Đại học Quốc gia Seoul dẫn đầu đã lần đầu tiên trên thế giới làm sáng tỏ cơ chế hoạt hóa của protein Argonaute, loại protein có vai trò điều hòa biểu hiện gen.
아고넛은 마이크로RNA(miRNA)와 결합해 표적 전령RNA(mRNA)를 분해하는 단백질이다. 그동안 miRNA가 아고넛과 결합해 기능을 갖추는 과정이 밝혀지지 않아 RNA 치료제 개발의 한계로 지적돼 왔다.
Argonaute là loại protein liên kết với vi RNA (miRNA) để phân hủy RNA thông tin đích (mRNA). Tuy nhiên, quá trình miRNA liên kết với Argonaute và giúp protein này có được chức năng sinh học vẫn chưa được làm sáng tỏ, từ lâu được xem là một hạn chế trong phát triển các liệu pháp RNA.
연구팀은 샤페론 단백질에 결합한 아고넛 복합체를 세계 최초로 분리·정제한 뒤 초저온 전자현미경(Cryo-EM)으로 구조를 분석했다. 그 결과 샤페론이 아고넛을 열린 상태로 유지해 miRNA 결합을 돕고, 결합이 완료되면 떨어져 나가면서 아고넛이 활성 구조로 전환되는 과정을 확인했다.
Nhóm nghiên cứu đã lần đầu tiên trên thế giới phân lập và tinh chế được phức hợp Argonaute gắn với protein chaperone, sau đó phân tích cấu trúc của nó bằng kính hiển vi điện tử lạnh sâu (Cryo-EM). Kết quả cho thấy protein chaperone duy trì Argonaute ở trạng thái mở để hỗ trợ liên kết với miRNA. Sau khi quá trình liên kết hoàn tất, protein chaperone tách ra, giúp Argonaute chuyển sang cấu trúc hoạt hóa.
시험관 실험으로 완성된 아고넛 복합체가 표적 mRNA를 정확히 절단한다는 사실도 검증했다. 특히 이중가닥 miRNA가 있을 때만 아고넛이 안정적으로 작동하는 메커니즘을 규명했다.
Nhóm nghiên cứu cũng xác nhận thông qua thí nghiệm trong ống nghiệm rằng phức hợp Argonaute hoàn chỉnh có khả năng cắt chính xác mRNA mục tiêu. Đặc biệt, họ đã làm sáng tỏ cơ chế giúp Argonaute hoạt động ổn định chỉ khi có mặt miRNA dạng sợi kép.
연구팀은 RNA의 화학적 특성과 이중나선 구조, 20~24개 염기 길이가 아고넛 결합에 중요하며, siRNA 치료제의 화학 잔기가 조립 과정에 미치는 영향도 밝혀냈다.
Nhóm nghiên cứu cho biết họ đã xác định được rằng các đặc tính hóa học của RNA, cấu trúc xoắn kép và chiều dài từ 20–24 nucleotide đóng vai trò quan trọng trong quá trình liên kết với Argonaute. Nghiên cứu cũng làm rõ ảnh hưởng của các gốc biến đổi hóa học trong thuốc điều trị siRNA đối với quá trình hình thành phức hợp này.
이번 성과는 알츠하이머병과 대사질환 등 난치성 질환을 겨냥한 RNA 치료제 개발에 활용될 전망이다. Thành tựu này được kỳ vọng sẽ góp phần thúc đẩy phát triển các liệu pháp RNA nhằm điều trị các bệnh khó chữa như Alzheimer và các bệnh rối loạn chuyển hóa.
연구 결과는 국제학술지 네이처(Nature)에 지난 11일 게재됐다. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí khoa học quốc tế Nature vào ngày 11/6.
김선아 기자 sofiakim218@korea.kr
Bài viết từ Kim Seon Ah, sofiakim218@korea.kr
0 Comment: