주요 연구성과
NEW 박대찬 교수 공동연구팀, 태반 발달의 후성유전 기전 규명
- 2020-08-10
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우리 학교 박대찬 교수가 참여한 공동 연구팀이 태아의 성장과 영양공급의 기반이 되는 태반 발생 교란을 막을 새로운 실마리를 발견했다. 태반발달에 중요한 신규인자를 발견하여 초기 태아 성장 및 영양 공급에 새로운 단서가 될 전망이다.
박대찬 교수(생명과학과)가 참여한 공동 연구팀이 태반 발달의 후성유전 기전에 대한 연구성과를 발표했다. 이번 연구 성과는 생물학 분야 국제학술지 <뉴클레익 액시드 리서치(Nucleic Acids Research), 임팩트팩터: 11.501, IF%=4.882>에 7월31일 게재됐다.
논문의 제목은 <The chromatin-binding protein PHF6 functions as an E3 ubiquitin ligase of H2BK120 via H2BK12Ac recognition for activation of trophectodermal genes>이다. 공동 연구팀에는 서울대학교 백성희 교수, 강원대학교 이지민 교수가 참여했다.
공동 연구팀은 태반 발생 과정 중 배반포의 영양외배엽에서 ‘PHF6’라는 후성유전 인자 기능의 중요성을 밝혀냈다. 배반포는 구형의 세포덩어리로, 안쪽의 배아줄기세포와 이를 둘러싼 영양외배엽으로 구성되어 있다. 이 중 영양외배엽이 배아와 태반을 형성하는데, 영양외배엽의 분화에 후성유전 인자가 중요한 역할을 한다는 사실은 그동안 알려지지 않았다.
이에 연구팀은 차세대 염기서열 분석법인 ‘mRNA 시퀀싱(mRNA-sequencing)’ 유전체학 분석을 통해 PHF6 후성유전 인자를 없앤 배아줄기세포에서는 배반포의 형성 및 태반 발달에 이상이 생기는 것을 확인했다.
PHF6는 히스톤 변형을 인지하는 후성유전 인자 단백질이다. 연구팀은 PHF6가 DNA를 감고 있는 히스톤 단백질의 화학적 변형(아세틸기)을 인지하고 유비퀴틴 단백질을 히스톤에 추가로 결합시키는 것을 확인했다. PHF6에 의한 히스톤 변형이 배반포 중 영양외배엽 유전자 발현을 조절하는 것을 밝혀낸 것.
연구팀은 “대를 이어 전달되는 DNA 염기서열을 변형시키는 것이 아니라, 며칠 만에 분해되고 다시 합성되는 히스톤 단백질의 변형을 통해 후성유전학적으로 태반 발생 과정을 조절할 수 있음을 밝혔다"고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 리더연구지원사업, 이공학개인기초 기본연구사업, 신진연구지원사업 등의 지원으로 수행되었다.
