리서치 하이라이트

UNG를 이용한 DNA 나선 상의 우라실 제거 메커니즘

Nature 449, 7161

우라실(Uracil, U)은 RNA에 속하며, DNA의 티민(thymine, T)에 해당한다. 하지만, 만일 오류에 의해서 우라실이 DNA에 나타나게 되면, 이는 생명을 위협할 수 있는 돌연변이를 유발하게 된다. 이러한 돌연변이는 화학적으로 변형시킨 시토신(cytosine, C)에서도 일어날 수 있다. 이러한 위협에 대응하기 위해서, 세포는 DNA에서 우라실을 제거하기 위해서 UNG(Uracil DNA glycosylase)라는 효소를 이용한다. 이 효소가 우라실을 제거하기 위해 DNA를 어떻게 변화시키는지에 대한 자세한 메커니즘이 밝혀졌다. DNA 나선은 정적이지 않고, 분자 호흡(molecular breathing), 즉 염기쌍이 일시적으로 떨어졌다가 재형성되는 과정을 거치게 된다. 우라실 염기가 나선 밖으로 돌출되면, UDG가 결합한 후에 제거하게 된다. 우라실과 메틸 그룹 하나만 차이가 나는 티민의 경우, UDG가 결합될 수 있지만, 효소의 활성 사이트에 정확히 결합되지는 않기 때문에, 다시 분리된 후에 계속해서 DNA 분자 내에 남아있게 된다.