분열효모에서 mRNA export와 관련된 nab2 유전자와 합성치사를 보이는 돌연변이의 선별

Abstract

진핵생물의 생명현상을 이해하는데 기초가 되는 mRNA의 핵(nucleus)에서 세포질로의 이동 (mRNA export) 기작을 밝히기 위해서는 mRNA export에 관여하는 인자(factor)들의 연구가 필요하다. 가장 간단한 형태의 진핵생물인 효모(yeast)는 연구에 많이 이용되는 모델생물로서 mRNA export 연구에도 많은 성과를 내고 있다. mRNA export에 관여하는 인자들 중의 하나인 수송운반체(transport receptor)는 mRNA에 결합을 하여 성숙한(mature) mRNA만을 핵에서 세포질로 이동시키는 역할을 한다. 하지만 수송운반체가 mRNA에 결합하기 위해서는 여러 어댑터(adaptor) 단백질들의 도움을 필요로 하며, 이번 연구에서는 어댑터 단백질로 추정되는 Nab2 단백질과 기능적으로 관련이 있는 새로운 인자들을 분열효모인 Schizosaccharomyces pombe (S. pombe)에서 유전학적인 방법으로 찾고자 하였다. 우선 출아효모인 Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae)의 Nab2와 유사한 단백질을 암호화하는 분열효모 S. pombe 유전자 (SPAC14C4.06c, spnab2로 명명)의 결실돌연변이(knockout mutant) 균주를 제작한 결과, nab2 유전자는 생장에 필수적이지는 않았다. 또한 nmt 프로모터(promoter)에 의해 발현이 조절되는 벡터(vector)인 pREP3X, pREP41X, pREP81X를 이용하여 spnab2 유전자가 과발현 (over-expression) 될수록 느린 생장속도를 보인다는 것을 알았다. 따라서 spnab2 유전자와 관련이 있는 유전자들을 찾기 위한 유전학적 방법인 합성치사 돌연변이 선별 (synthetic lethal mutant screen)을 수행하였다. 이를 위해 nmt 프로모터에 의해 발현이 조절되는 spnab2 유전자를 염색체에 삽입한 균주를 제작한 후, 돌연변이 유발물질인 3% Ethyl methansulfonate (EMS)를 이용하여 spnab2 유전자와 합성치사를 보이는 돌연변이체를 선별하였다. 선별한 돌연변이체들을 각각 SLnab1 ~ 5로 명명하고 특성을 조사한 결과, mRNA export에 관여하는 것으로 사료된다.