역대 수상자 소개

제9회 아산의학상 (2016년)
기초의학부문 오병하 교수 / KAIST 생명과학기술대 생명과학과 염색체 DNA 응축 단백질 구조와 분자 메커니즘 규명

오병하 카이스트 생명과학과 교수는 세포분열시 필수적으로 나타나는 현상인 DNA가 염색체로 응축되는 과정에 작용하는 단백질 ‘콘덴신’의 구조와 작용원리를 밝혀낸 업적을 높이 평가받았다.

모든 생명체에 필수적으로 존재하는 유전물질인 DNA는 하나의 세포 안에 46개가 기다란 실처럼 퍼져있는 형태로 존재한다. DNA는 세포가 분열하기 직전에 수십만 분의 일로 응축해 염색체 형태를 이룬 후, 복제ㆍ양분되어 두 개의 딸세포에 각각 담겨진다.

이 과정에서 DNA가 제대로 응축되지 못할 경우, 분열된 세포 속으로 정확히 양분되어 들어가지 못하게 돼 세포들이 유전정보를 제대로 받지 못하게 된다.

따라서 세포의 생존과 정상 증식을 위해서는 실뭉치와 같은 DNA가 끊어지지 않고 정확히 양분될 수 있도록 규칙적으로 단단하게 응축하는 과정이 매우 중요하다.

DNA의 응축 과정에서 ‘콘덴신’이라는 단백질이 작용한다는 것은 이미 밝혀져 있었지만, 콘덴신이 어떤 형태로 DNA의 응축에 관여하는 지는 밝혀진 바가 없었다.

오병하 교수는 구조생물학적 실험을 통해 ‘콘덴신’이 닫힌 고리 형태로 존재한다는 것과, 이 단백질의 고리가 세포 내 에너지 공급원인 아데노신3인산(ATP)의 역할로 열렸다 닫혔다 하면서 긴 실처럼 되어있는 46개의 DNA를 규칙적으로 일정하게 묶어서 염색체 형태로 고정하는 역할을 한다는 것을 밝혀냈다.

이 연구결과는 세계 최고 권위를 인정받는 과학잡지 ‘셀(Cell)’ 및 ‘몰레큘라 셀(Molecular Cell)' 등에 게재되는 쾌거를 이뤘으며 향후 암세포의 사멸을 유도하는 항암제 개발에도 응용할 수 있을 것으로 내다봤다. 암세포는 빠르게 분열하려는 성질이 있는데, 암세포의 콘덴신을 제어하면 유전정보가 제대로 나눠지지 못해 세포가 사멸될 가능성이 높아지기 때문이다.

구조생물학을 의학에 접목시켰다는 평가를 받고 있는 오병하 교수는 이외에도 위암을 유발한다고 알려진 헬리코박터균이 위에서 산성을 견딜 수 있도록 하는 효소단백질의 분자 구조를 규명하는 등 의학에 활용할 수 있는 단백질 구조 분석 기초연구를 진행했다.

또한 생체분자의 3차원 구조를 볼 수 있는 거대한 현미경인 ‘단백질 결정학 빔라인’을 포항가속기연구소에 2000년 국내 최초로 구축했고, 2006년에는 단백질 결정학 빔라인 2호기 구축에 주도적인 역할을 함으로서 국내외 구조생물학의 발전에 크게 기여했다.