## 배경 아프리카 수면병을 유발하는 병원체인 트라이파노좀 브루세이(Trypanosoma brucei, *T. brucei*) 기생충은 독특한 생존 전략을 지녔다. 이 기생충의 미토콘드리아 유전체는 온전한 단백질을 암호화하지 못하는 결함 상태다. 유전 정보가 제대로 발현되려면 전사된 메신저 RNA(messenger RNA, mRNA)에 유리딘(uridine, U) 뉴클레오타이드를 정밀하게 삽입하거나 결실시키는 특이한 유전자 교정 과정을 거쳐야 한다. 가이드 RNA(guide RNA, gRNA)의 지시에 따라 수행되는 이 과정은 기생충의 호흡과 에너지 대사에 필요한 단백질을 합성하는 기초가 된다. 이 교정 과정을 주도하는 거대 다중 단백질 복합체가 바로 RNA 편집 촉매 복합체(RNA-Editing Catalytic Complex, RECC), 일명 에디토솜이다. 에디토솜은 수십 년간 분자생물학계의 주목을 받았으나 분자량이 크고 복잡하며 이질적인 구조 탓에 세부적인 입체 구조를 규명하는 데 번번이 실패했다. 이 복합체가 gRNA와 mRNA의 결합 상태를 인지하고 정확한 지점에서 화학 반응을 유도하는 기전은 오랫동안 미지의 영역으로 남겨져 있었다. 기존의 저해상도 모델로는 각 단백질 구성 요소가 어떻게 상호작용하는지 명확히 파악할 수 없어, 이를 표적으로 삼는 치료제 개발도 더디게 진행됐다. ## 핵심 발견 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA) 루스란 아파시제프(Ruslan Aphasizhev) 교수 연구팀은 초저온 전자현미경(Cryo-Electron Microscopy, cryo-EM) 기술을 활용해 *T. brucei*의 에디토솜을 구성하는 주요 복합체인 RECC1과 RECC2의 입체 구조를 최고 2.99옹스트롬(Å) 해상도로 규명하는 성과를 올렸다. 연구팀이 확보한 고해상도 지도는 베일에 싸여 있던 촉매 핵심부의 아키텍처를 세밀하게 시각화했다. 구조 분석 결과, U 결실을 매개하는 RECC1 복합체는 KREN1 엔도뉴클레아제 이량체와 KREPB8, 그리고 U 뉴클레오타이드를 제거하는 KREX1 엑소유리에이스(exo-Uase) 등이 정교하게 맞물려 작동했다. 이들은 gRNA와 mRNA가 형성한 이중나선을 단단히 고정한 뒤, 특정 U 염기를 노출시켜 절단하고 결실시키는 반응을 순차적으로 수행한다. 반면 U 삽입을 유도하는 RECC2 복합체는 KREN2 엔도뉴클레아제와 KREPB7을 중심으로 구조가 배치되어, 빈 공간에 U 염기를 더하는 반응에 최적화된 활성 부위를 구성하고 있었다. 연구팀은 두 복합체의 구조적 차이를 비교하여 동일한 RNA 가닥에서 결실과 삽입이라는 상반된 반응이 어떻게 정교하게 제어되는지 입증했다. 이 연구는 기생충 미토콘드리아 내부에서 일어나는 편집 폭포(cascade)의 분자적 작동 원리를 시각화하여 분자생물학적 난제를 풀어냈다. ## 의미와 전망 이번 구조 규명은 트라이파노좀 기생충에만 특이적으로 존재하는 분자 기계를 정밀 조준할 수 있는 청사진을 제공한다. 인체 세포에는 이와 유사한 미토콘드리아 RNA 편집 시스템이 존재하지 않으므로, 에디토솜의 핵심 촉매 부위를 방해하는 물질은 인간에게 무해하고 기생충만 선택적으로 공격하는 안전한 약물 후보가 될 수 있다. 기생충의 생존에 필수적인 미토콘드리아 활성을 원천 차단하는 원리다. 다만 실제 치료제로 이어지기 위해서는 극복해야 할 과제도 존재한다. RNA 편집은 고정된 단일 단계가 아니라 복수의 RECC 복합체가 기질 RNA에 결합과 해리를 반복하며 일어나는 비프로세시브(non-processive) 반응이다. 이러한 동적인 변화와 결합 주기를 제어하는 구체적인 역학 관계는 아직 완전히 풀리지 않았다. 따라서 후속 연구에서는 이 역동적인 편집 분자 기계가 움직이는 과정을 실시간으로 관찰하고, 결합을 방해할 최적의 타이밍을 찾아내는 분자 동역학적 분석이 수행되어야 한다.