손수민(서울대학교, 기초과학연구원) | 인트론 마이크로RNA 프로세싱 과정에 있어 DROSHA의 비정형 proline-rich domain의 역할 [Genes Dev.] | 웨비나

학술웨비나 개최완료

인트론 마이크로RNA 프로세싱 과정에 있어 DROSHA의 비정형 proline-rich domain의 역할 [Genes Dev.]

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2024년 01월 24일 (수) 오후 03시
손수민(서울대학교, 기초과학연구원)

개요

							마이크로RNA(miRNA)의 생합성은 마이크로프로세서 복합체를 구성하는 리보핵산(RNA) 분해효소인 드로셔(DROSHA)에 의해 시작된다. DROSHA 단백질은 mIRNA 1차 전구체(pri-miRNA)에 결합하여 절단하는 역할을 한다. 그동안의 많은 연구들을 통해, pri-miRNA 절단의 분자적 기전은 DROSHA의 중앙과 카르복실 말단(C-terminal) 도메인에 크게 의존한다는 것이 밝혀져 왔다. DROSHA의 구조를 갖춘 도메인의 기능은 광범위하게 연구된 반면, 아민 말단(N-terminal)에 있는 프롤린이 풍부한 비정형 도메인(disordered proline-rich domain or PRD)의 기능에 있어서는 명확하게 알려진 바가 없다.

본 연구에서는 PRD가 인트론(intron)에 위치한 miRNA의 생성을 촉진하는 역할을 한다는 것을 밝혔다. Full-length DROSHA 단백질의 절단으로 생성된, PRD를 가지고 있지 않은 p140이라는 DROSHA 동위체(isoform)을 발견했다. miRNA 시퀀싱을 통해, p140이 intronic miRNA의 생합성에 있어서 그 기능이 떨어지는 것을 확인하였다. 이 결과와 일맥상통하게, 엑손(exon)과 인트론을 포함한 미니진(minigene)을 사용한 실험에서도, PRD는 인트론에 위치한 헤어핀의 절단을 향상시켰지만, 엑손에 위치한 헤어핀들에서는 그 현상이 보이지 않았다. 스플라이싱(splicing)에 중요한 요소들을 돌연변이 시켰을 때도 인트로닉 miRNA에 대한 촉진 효과는 여전히 관찰되었고, 이는 PRD가 인트론 내에 존재하는 서열과 상호작용하여 기능하지만, 스플라이싱과는 독립적으로 작용할 수 있음을 의미한다. 아미노산 서열 자체의 보존도는 높지 않은 제브라피쉬(zebrafish)와 제노프스(xenopus) DROSHA의 아민 말단 지역이 intronic miRNA 생성에 있어서 인간의 아민 말단 지역을 대체할 수 있는 것으로 보아, 이 부분이 기능적으로 보존되어 있음을 알 수 있다. 또한, 빠르게 진화하는 intronic miRNA들이 보존된 miRNA들보다 일반적으로 PRD에 더 의존하는 경향성을 발견하였고, 이는 PRD의 miRNA 진화에서의 역할을 시사한다.