성균관대 구조생물학연구실 하성철 박사와 김경규 성균관대 교수(의대), 김양균 중앙대 교수(의대) 연구팀은 “오른쪽 나사 모양의 B형 DNA는 단백질을 만들 때 왼쪽 나선 형태인 Z형 DNA로 바뀌는데 이때 두 DNA 접합 부위의 3차원 입체구조를 세계 최초로 원자 수준에서 규명했다”고 지난 20일 밝혔다.

이번 연구는 생명과학 분야에서 오랫동안 풀지 못했던 문제를 해결했다는 학문적 중용성과 함께 질병치료의 새로운 방법을 제시했다는 점을 인정받아 이날 발행된 네이처의 표지논문으로 실렸다.

B형 DNA의 구조는 미국의 제임스 윗슨 박사와 영국의 프랜시스 크릭 박사가 53년 규명했고, 두 사람은 이 연구로 62년 노벨의학상을 수상했다. 79년에는 알렉산더 리치 미국 매사추세츠공대 교수가 Z형 DNA의 구조를 규명했다. 그러나 B형 DNA가 Z형 DNA로 어떻게 바뀌는지 구체적인 과정은 그 동안 베일에 싸여왔다.

연구팀은 두 DNA의 접합 부위에 X선을 쏘아 접합 부위에서 돌출된 두 개의 염기를 경계로 나선 방향이 바뀌는 것을 알아냈다. 즉 염기쌍이 나선으로 돌출됨으로써 나선의 급격한 방향 전환이 가능하게 된다는 것이다.

이번 연구는 B형 DNA와 Z형 DNA의 3차원 구조 규명에 이어 DNA 세부구조 연구를 완결한, 기초과학 분야의 기념비적 연구 성과로 평가받고 있다.

또한 Z형 DNA는 암 유발 유전자의 하나인 ‘c-myc’의 작동과 천연두 바이러스의 감염과정에 개입하는 유전자의 기능을 조절하는 것으로 알려져 있어 이번 연구 결과를 활용해 Z형 DNA의 형성을 막으면 암과 천연두를 근본적으로 치료할 수 있는 길이 열릴 것으로 보인다.