RNA 스플라이싱 결손과 질병

본 내용은 " RNA 생물학 정리노트 CH05. splicing defects and disease " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2025.07.01

문서 내 토픽

• 1. 선택적 스플라이싱과 조절 메커니즘

  선택적 스플라이싱은 동일한 유전자에서 다양한 mRNA 아이소폼을 생성하는 과정입니다. 스플라이싱은 SR 단백질 같은 양성 조절자와 hnRNPs 같은 음성 조절자의 상호작용에 의해 조절됩니다. 스플라이싱 코드는 엑손 스플라이싱 인핸서(ESE), 인트론 스플라이싱 인핸서(ISE), 엑손 스플라이싱 사일런서(ESS), 인트론 스플라이싱 사일런서(ISS) 등의 결합 부위로 구성되며, 핵 RNA 결합 단백질, 전사 속도, 세포 신호 전달 경로 등이 스플라이싱에 영향을 미칩니다.

• 2. 스플라이싱 결손으로 인한 질병

  스플라이싱 조절 서열의 돌연변이는 3' 스플라이스 부위가 인식되지 못하거나 새로운 5' 스플라이스 부위가 생성되는 문제를 야기합니다. LMNA 유전자의 점돌연변이는 허친슨-길포드 조로증(HGPS)을 유발하고, BRCA1 유전자의 돌연변이는 유방암을 일으킵니다. PRP8 유전자 같은 스플라이소솜 유전자의 결손은 색소성 망막염(RP)을 유발하여 망막의 간상세포에 이상을 초래하고 시야 협착 및 실명을 야기합니다.

• 3. 암세포에서의 스플라이싱 변화

  피루베이트 키나아제 M(pyruvate kinase M) 효소는 정상 세포와 암세포에서 다양한 아이소폼을 나타냅니다. 스플라이싱의 변화는 암세포의 특성을 변화시키며, 이는 암의 발생과 진행에 중요한 역할을 합니다. 스플라이싱 코드, 스플라이소솜, 스플라이싱 인자의 발현 이상으로 인한 돌연변이가 질병을 유발할 수 있습니다.

• 4. 스플라이싱 기반 치료 전략

  스플라이싱은 질병 치료의 새로운 경로를 제공합니다. 엑손 스키핑은 치료 방법으로 사용될 수 있으며, HIV의 선택적 스플라이싱을 방해하여 에이즈를 억제하는 방법이 예시입니다. RNA-seq 같은 고처리량 오믹스 기반 접근법을 통해 RNA 구성을 확인하고 스플라이싱 패턴을 연구할 수 있습니다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

• 1. 선택적 스플라이싱과 조절 메커니즘

  선택적 스플라이싱은 유전자 발현의 다양성을 만드는 핵심 메커니즘으로, 하나의 유전자에서 여러 단백질을 생성할 수 있게 합니다. snRNP와 단백질 인자들로 구성된 스플라이소솜의 정교한 조절을 통해 엑손과 인트론의 선택적 결합이 이루어집니다. 이 과정은 세포 유형, 발달 단계, 환경 신호에 따라 동적으로 조절되며, RNA 결합 단백질들이 스플라이싱 부위의 인식을 촉진하거나 억제합니다. 이러한 조절 메커니즘의 이해는 생물학적 다양성과 질병 발생 메커니즘을 규명하는 데 매우 중요합니다.

• 2. 스플라이싱 결손으로 인한 질병

  스플라이싱 결손은 유전성 질환의 주요 원인으로, 전체 유전 질환의 약 15%를 차지합니다. 스플라이싱 부위 돌연변이, 분지점 서열 변화, 또는 조절 요소의 손상은 비정상적인 mRNA 처리를 초래하여 기능 상실 또는 독성 단백질을 생성합니다. 척수성 근위축증, 베타 지중해빈혈, 망막색소변성증 등이 대표적 예입니다. 이러한 질환들은 환자의 삶의 질을 심각하게 저하시키므로, 스플라이싱 결손의 분자적 기전을 정확히 파악하고 치료법을 개발하는 것이 임상적으로 매우 중요합니다.

• 3. 암세포에서의 스플라이싱 변화

  암세포는 정상 세포와 비교하여 광범위한 스플라이싱 패턴의 변화를 보이며, 이는 종양 발생과 진행의 중요한 특징입니다. 암 관련 유전자들의 비정상적인 스플라이싱은 종양 억제 유전자의 기능 상실이나 종양 유전자의 활성화를 초래합니다. 예를 들어, TP53, BRCA1, MYC 등의 스플라이싱 변화는 암의 발생과 악성화에 기여합니다. 또한 스플라이싱 인자들의 과발현이나 돌연변이도 암 발생에 관여합니다. 이러한 스플라이싱 변화는 암의 진단, 예후 판정, 치료 표적으로서의 가치가 높습니다.

• 4. 스플라이싱 기반 치료 전략

  스플라이싱 기반 치료는 비정상적인 mRNA 처리를 정상화하여 질병을 치료하는 혁신적 접근법입니다. 안티센스 올리고뉴클레오타이드, 스플라이싱 조절 소분자, 유전자 치료 등이 주요 전략입니다. 척수성 근위축증 치료제 누시너센과 졸겐스마는 이미 임상에서 효과를 입증했습니다. 스플라이싱 인자를 표적하는 치료법도 개발 중이며, 특히 암 치료에서 스플라이싱 변화를 역전시키는 전략이 주목받고 있습니다. 정밀 의학 시대에 개인의 스플라이싱 프로필을 분석하여 맞춤형 치료를 제공할 수 있는 가능성도 높습니다.