건국대는 생명특성화대학 생명과학특성학부 강린우 교수와 앤고 푸흥뚜이 박사 연구팀이 포르투갈의 라모스마리아 교수 연구팀과 비타민 B6의 체내 활성화 형태인 PLP 조효소가 구조변화를 일으켜 효소 촉매 작용을 수행한다는 사실을 3차원 구조 결정을 통해 규명했다고 16일 밝혔다.
건국대 연구팀의 이번 연구는 유기 분자인 조효소가 직접 구조 변화를 일으키며 단백질 효소에서 아미노산과 같이 생화학 촉매작용을 수행한다는 사실을 처음으로 규명한 것이다.
이번 연구결과는 구조생물학 분야 국제결정협회 저널인 '악타 크리스탈로그라피카 섹션D(Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography)' 2월호에 게재됐다.
연구팀은 이번 연구를 통해 벼흰잎마름병균으로부터 수정을 거치지 않고 유전자 조작으로 만든 유전자 복제 PLP-dependent 효소 시스타티온 감마 라이에이즈의 서로 다른 5가지의 3차원 구조를 분자 수준으로 결정했다.
이에 따라 이들 5개 구조들에서 서로 다른 형태의 PLP 조효소가 효소 촉매반응에 핵심적인 기능을 수행한다는 사실을 밝혀냈다.
건국대 관계자는 "단백질에 결합된 조효소가 직접 구조 변화를 일으키면 효소촉매 작용을 수행한다는 연구결과는 RNA(리보핵산) 효소에서 단백질 효소로 진화하는 중간 단계의 중요 증거로 제시될 수 있다"며 "또 PLP-dependen 효소들은 파킨슨병과 뇌전증 등에 중요한 신약개발의 표적 물질이기도 하다"고 설명했다.
강린우 교수는 "제시된 새로운 촉매 메커니즘은 단백질에게만 국한되어 있던 효소기작을 조효소 및 핵산 유도체로 확대할 수 있는 기반을 마련한 것"이라고 밝혔다.
한편 이번 연구는 농촌진흥청 차세대 바이오그린21 농생명바이오식의약개발 사업단 및 한국해양과학기술원 해양극한생물분자유전체연구단의 지원을 통해 진행됐다.
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