국내 연구진이 빛을 이용해 세포의 기작을 조절하는 기술을 개발, 앞으로 암치료 등에 적극 활용될 수 있을 것으로 전망된다.

미래창조과학부는 기초과학연구원의 인지 및 사회성 연구단 허원도 바이오이미징 그룹리더(KAIST 생명과학과 교수) 연구팀이 빛을 이용해 세포 내 특정 단백질의 기능을 원격 조정할 수 있는 원천기술을 개발하는데 성공했다고 11일 밝혔다.

연구팀에 따르면, 광유도 분자올가미(LARIAT)로 명명된 이 기술은 세포에 빛을 쬐어주었을 때 세포 내부에 순간적으로 단백질 복합체인 올가미가 형성된다. 이 올가미를 이용해 원하는 단백질을 움직이지 못하게 가둠으로써 특정 단백질의 기능을 차단하는 원리를 담고 있다.

이번 연구는 광유도 분자올가미 기술을 통해 세포의 이동, 세포분열 등의 중요한 생명현상들을 어떠한 약물 처리도 없이 빛으로만 불활성화할 수 있고 이 모든 과정들은 빛을 켜고 끔에 따라 매우 쉽고, 가역적으로 조절할 수 있다는 사실을 밝혀냈다는 점에서 획기적이라고 연구팀은 설명했다.

또 매우 다양한 종류의 단백질 실험 결과 같은 방법으로 쉽게 기능 차단이 가능해 기술이 광범위하게 적용될 수 있고 이 원리를 이용하면 암세포 분열을 막을 수 있어 앞으로 암세포 연구 및 암 신호전달 연구에 유용하게 활용될 것으로 기대했다.


허 교수는 “2008년부터 식물광수용단백질을 이용한 광유전학(optogenetics)과 바이오이미징 분야의 다양한 원천기술 개발에 주력해 왔다”며, “2013년 IBS 인지 및 사회성연구단에 바이오이미징 그룹리더로 참여하면서 광유전학기술 개발에 박차를 가할 수 있게 됐다”고 소감을 밝혔다.

그러면서 “현재 광유도 분자올가미 기술을 이용해 여러 가지 동물 모델에서의 암 전이 및 뇌 과학 연구를 진행 중인데, 기존의 기술로는 밝히기 어려웠던 암 치료 방법이나 뇌의 복잡한 신경망 구조에서 신경세포의 기능 등을 규명하는데 획기적인 역할을 할 것”이라고 말했다.

한편 이번 연구 결과는 네이처 자매지이자 생화학 연구방법 분야 세계 최고권위의 저널인 네이처 메소드(Nature Methods, IF 23.565) 6월호에 소개될 예정이다. 

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