[박정빈 학생/류제경 교수] 유전자 활동을 조절하는 분자 스위치, MORC2의 작동 원리 규명 (Nature Communications 논문 게재)
우리 학부 류제경 교수 연구팀은 최근 유전자 조절에 중요한 역할을 하는 단백질 MORC2의 분자적 작동 원리를 규명하였다. 본 연구는 세포 내 에너지원인 ATP와 단백질의 인산화 조절이 MORC2의 기능 발현에 핵심적인 역할을 한다는 사실을 밝혔으며, 그 결과는 국제학술지 Nature Communications에 게재되었다.
MORC2는 염색질(Chromatin) 내 비교적 열려 있는 구조에 결합하여, DNA를 고리처럼 감싸며 이동하면서 DNA를 응축시키는 기능을 수행합니다. 이 과정은 ATP의 에너지와 함께 진행되며, MORC2의 C-말단 도메인(CTD)이 DNA 결합 및 응축 조절에 결정적인 역할을 하는 것으로 확인되었다.
이번 연구를 통해 MORC2 유전자에 발생하는 돌연변이가 암이나 신경계 질환 등 특정 질병을 유발하는 기전을 이해하는 데 중요한 단서를 제공할 수 있게 되었으며, 향후 질병 진단 및 치료 전략 개발에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
The Microrchidia (MORC) family of chromatin-remodelling ATPases is pivotal in forming higher-order chromatin structures that suppress transcription. The exact mechanisms of MORC-induced chromatin remodelling have been elusive. Here, we report an in vitro reconstitution of full-length MORC2, the most commonly mutated MORC member, linked to various cancers and neurological disorders. MORC2 possesses multiple DNA binding sites that undergo structural rearrangement upon DNA binding. MORC2 locks onto the DNA using its C-terminal domain (CTD) and acts as a clamp. A conserved phosphate-interacting motif within the CTD was found to regulate ATP hydrolysis and cooperative DNA binding. Importantly, MORC2 mediates chromatin remodelling via ATP hydrolysis-dependent DNA compaction in vitro, regulated by the phosphorylation state of its CTD. These findings position MORC2 CTD phosphorylation as a critical regulator of chromatin remodelling and a promising therapeutic target.
Published online: 01 July 2025
Link : MORC2 is a phosphorylation-dependent DNA compaction machine | Nature Communications