Cry-Tim complex의 구조 및 작동 원리 분석과 환경적 요인에 따른 Tim과 Cry 상호작용의 변화

제목	Cry-Tim complex의 구조 및 작동 원리 분석과 환경적 요인에 따른 Tim과 Cry 상호작용의 변화
추천 연구	Cryptochrome-Timeless structure reveals circadian clock timing mechanisms
선정 이유	생체 시계 주기에는 다양한 단백질들이 관여하므로 그 메커니즘은 복잡하다. 그래서 관련 약물을 개발하기 위해서는 생체 주기에 관여하는 단백질들 간의 작동 원리를 알아내어 이를 분석하고 약물 디자인 전략을 세워야 한다. 해당 논문은 Drosophila melanogaster의 생체 주기 관련 단백질들의 complex 구조 및 작동 과정을 밝혀내었고, 빛의 영향으로 인한 메커니즘의 변화를 알아내었기에 약물 디자인 전략에 있어 도움이 될 것이라 생각하여 선정하였다.
주요 내용	이 논문은 Drosophila melanogaster의 Cry(Cryptochrome)-Tim(Timeless) complex 구조를 분석하여 circadian clock의 작동 원리를 밝히는 데에 중점을 둔 연구이다. Cry는 빛에 반응하여 Tim의 분해를 유도하고, 이 과정에서 Tim은 Per(Period)의 핵 내 이동을 조절하게 된다. 이 연구팀은 이러한 Cry-Tim 복합체의 구조를 파악함으로써, 빛 감지 기작이 어떻게 작용하는지, Tim의 핵 내 이동과 Per와의 상호작용에 대한 조절 기작이 어떻게 일어나는지, DNA 손상에 대한 광화학적 복구와 유사한 방식으로 Cry가 Tim을 어떻게 인식하는지를 보여준다. 구체적으로, Cry는 Tim의 N-terminal 부분인 Armadillo repeat(ARM)을 연속적으로 인식한다. 이는 광화학적 복구 효소가 손상된 DNA를 인식하는 방식과 유사하다. 이 연구에서, 빛을 받으면 Cry flavin이 구조적 변화를 겪으며 Tim과 결합하여 Cry-Tim complex를 형성하는 것이 밝혀졌다. 또한, 두 개의 isoform을 가진 L/S-Tim은 빛과 온도에 따른 기후 변화로 인해, Cry를 인식하는 정도가 달라지고 이로 인해, L/S-Tim이 파리의 광감도를 변경할 수 있다는 점을 설명했다.
시사점	해당 연구는 빛에 의한 Cry와 Tim의 complex 형성과 그 구조의 특정 부분에서 일어나는 화학적 변화가 생체 시계의 주기를 조절하는 데 영향을 미칠 수 있다는 것을 제안하는 것에서 더 나아가, 빛과 온도에 따른 환경 조건에서 생물체가 적응하는 방식에 대한 넓은 insight을 보여준다. 특히, Tim 단백질의 L과 S form 형태는 생물체가 다양한 환경 조건에서 적응하는 데 중요한 역할을 할 수 있다. 즉, 생체 주기에 관한 연구를 하는 것에 있어, 기후와 환경적인 요인의 영향까지 해석을 확장할 수 있고, 이를 고려하여 약물을 설계한다면 많은 도움이 될 것이다.