탈메틸화효소

탈메틸화효소 (Demethylase)는 DNA 또는 RNA 분자에 부착된 메틸기를 제거하는 효소의 일종이다. 이 효소들은 후성유전적 조절에서 중요한 역할을 하며, 유전자 발현을 활성화시키거나 조절하는 데 관여한다. 메틸기는 DNA 염기, 특히 시토신에 부착될 수 있으며, 이는 DNA 메틸화라고 불리는 과정을 통해 유전자 발현을 억제하는 역할을 한다. 탈메틸화효소는 이러한 메틸기를 제거함으로써 억제된 유전자의 발현을 다시 활성화시킬 수 있다.

탈메틸화효소의 주요 종류로는 TET (Ten-eleven translocation) 효소군이 있으며, 이들은 5-메틸시토신(5mC)을 5-하이드록시메틸시토신(5hmC)으로 산화시키는 반응을 촉매한다. 5hmC는 다시 다른 TET 효소에 의해 5-포르밀시토신(5fC) 및 5-카르복실시토신(5caC)으로 추가적으로 산화될 수 있다. 이러한 산화된 형태의 시토신은 DNA 복제 과정에서 제거되거나 다른 단백질에 의해 인식되어 DNA 탈메틸화를 유도한다.

탈메틸화효소의 기능 이상은 암, 신경 퇴행성 질환 및 발달 장애를 포함한 다양한 질병과 관련되어 있다. 따라서, 탈메틸화효소는 질병 치료의 표적으로 연구되고 있으며, 후성유전적 약물 개발의 중요한 대상이 되고 있다. 탈메틸화효소의 활성을 조절하는 약물은 암세포의 유전자 발현 패턴을 변화시켜 항암 효과를 나타낼 수 있으며, 다른 질병 치료에도 활용될 가능성이 있다.