텔로머레이즈란 무엇인가?

텔로머레이즈란?

진핵생물 염색체의 말단 구조물인 말단소체(telomere)는 올리고뉴클레오타이드 서열이 연이어서 반복되는 구조이다. 

텔로머레이스(EC: 2.7.7.49)는 말단소체를 구성하는 올리고뉴클레오타이드 반복서열(사람에서는 5’-TTAGGG)을 합성하는 효소로 말단소체의 길이를 증가시켜준다. 

DNA중합효소에 의한 DNA복제가 일어나기 위해서는 시발체(primer)가 필요하다. 

새로운 DNA가 만들어지고 나면 시발체는 소실되고 시발체가 붙었던 원래(old) DNA의 3’-말단은 복제가 되지 못하고 단일나선으로 남게 되어 진핵세포 염색체는 3’-overhang의 형태로 있게 된다.

단일나선의 선형 DNA는 핵산가수분해효소(deoxyribonuclease, DNase)의 공격을 받아 언제든지 제거될 수 있으며, 단일나선의 노출로 염색체 융합과 DNA 손상 반응을 일으켜 세포가 제대로 생존할 수 없는 상태에 이를 수 있다.

이러한 것을 방지하기 위하여 말단소체-결합 단백질(telomere-binding protein)이 끝분절을 보호하고 T-고리의 형태로 3’-말단을 보호해 준다.
구조적으로 말단소체를 보호한다고 하더라도 DNA복제 후에는 시발체의 길이만큼 염색체 DNA의 길이가 줄어들게 될 것이다. 

결국에는 계속적인 DNA복제로 염색체 말단소체가 모두 소실되면 염색체의 유전자가 실제로 소실되는 일이 일어날 수 있어 이때부터는 DNA복제와 세포분열을 멈추는 세포노화(senescence) 상태가 된다고 알려져 있다. 

세포분열이 왕성한 하등한 진핵생물이나 체내에는 줄기세포와 같이 노화 상태가 되면 안 되는 세포가 있다.
이런 세포에서는 분열을 해도 말단소체를 유지될 수 있는데 그 이유는 텔로머레이스가 말단소체의 길이를 증가시켜 놓기 때문이다.

[네이버 지식백과] 텔로머레이스 [telomerase] (생화학백과)

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