| 초록 |
원생동물의 일부 섬모충(ciliates) 내 종말 코돈은 재분배 현상을 발생하여 1개 혹은 2개의 종말 코돈을 아미노산으로 번역시킨다. 그러나 현재 이 현상의 발생 메커니즘은 여전히 합리적으로 해석되지 않았다. 최근 몇 년 동안, 단백질의 합성 및 종말 과정에서 펩티드 사슬의 방출 인자(eukaryotic polypeptide release factor, eRF) 구조와 기능에 대한 심층 연구는 종말 코돈의 재분배(stop codon reassignment) 메커니즘 연구에 중요한 실마리를 제공하였다. 본 실험은 종말 코돈을 식별할 수 있는 특이성 테트라히메나 Tt-eRF1을 연구 대상으로 하고 그중, 코돈의 식별과 관련되는 GTx, NIKS와 Y-C-F 핵심 모티프(motif)를 일반적인 종말 코돈의 식별 기능이 있는 효모 Sc-eRF1에 도입하여 다양한 키메라 eRF1를 구축하였다. 이중 형광 효소의 리포트 시스템과 세포 활성 실험을 이용하여, 핵심 모티프 및 그 주변의 아미노산이 eRF1 식별의 종말 코돈 성질에 미치는 영향을 분석하였다. 실험 결과, GTx와 NIKS 모티프가 일정한 정도에서 eRF1 종말 코돈의 첫번째 염기 U와 두번째 염기 A를 식별하고; Y-C-F 모피프가 eRF1 종말 코돈 UGA의 두번째 염기 G를 식별하는 것으로 확인되었다. 모티프 내 및 그와 인접한 아미노산의 위치 지정 돌연변이에 대한 분석 결과는 상술한 결과를 심층적으로 입증하였다. 본 연구 결과를 통해, eRF1이 진화 과정에서 일부 핵심 모티프 구조의 변화를 통해 종말 코돈의 특이성을 식별하고 3개의 종말 코돈 가운데서 1개 혹은 2개의 코돈 밖에 식별하지 못한다는 것을 추측할 수 있다. 또한, tRNA 유전자의 돌연변이에 의한 제한성 tRNA의 생성은 원생동물 섬모충 내 종말 코돈의 재분배를 촉진하는 것으로 확인되었다. |
