우재성 교수(생명과학과), 초정밀 유전자 염기교정 기술 개발



고려대 생명과학부 우재성 교수, 한양대 화학과 배상수 교수 공동연구팀은 주변 염기에 영향을 주지 않고 정확히 DNA 염기 하나만 교정할 수 있는 초정밀 유전자 염기교정 기술을 개발했다. 염기교정 유전자가위(Base editor)는 표적 위치에 있는 DNA 염기를 다른 염기로 치환할 수 있는 기술로써, 유전질환 치료나 질병 모델 개발 등에 유용하게 쓰이는 최신 유전자교정 도구이다. 염기교정 유전자가위는 사용이 매우 간편할 뿐 아니라, 작동효율이 매우 높아서 현재 유전자교정 분야를 주도하고 있다. 그러나 염기교정 유전자가위에도 주변의 다른 염기인 시토신을 치환한다는 부작용이 있다.


한양대 배상수 교수는 이러한 부작용을 없애고자 고려대 우재성 교수팀과의 공동연구를 통해 새로운 아데닌 염기교정 도구 개발에 나섰다. 다른 미생물 종에 있는 아데노신 탈아미노화효소들의 서열 및 구조 분석을 통해서 타겟 DNA 염기들과 결합할 수 있는 주요 잔기들을 찾아내었고, 이들의 변이체를 아데닌 염기교정 유전자가위에 도입하는 전략을 세웠다. 배 교수팀은 30여개의 유전자가위를 제작한 뒤, 기존의 교정 효율은 그대로 유지하면서 부작용은 현저히 줄어든 유전자가위를 추려내었다. 그 결과, 높은 교정 효율을 가지고 있으면서, 부작용은 현저히 줄어든 초정밀 아데닌 염교기정 유전자가위인 ABE8eWQ를 개발하였다. [그림 1]


이번 연구는 국제 학술지 'Nature Biotechnology' 2일 온라인 판에 게재됐다.


[그림 1] 기존의 부작용을 없앤 초정밀 아데닌 염기교정 유전자가위 작동 결과 모식도


<언론 보도>

http://pub.chosun.com/client/article/viw.asp?cate=C10&nNewsNumb=20210732839&nidx=32840

http://www.mdtoday.co.kr/mdtoday/index.html?no=424631&cate=&sub=143&key=&word=&page=5


<논문 DOI>

https://doi.org/10.1038/s41587-021-00943-2