뇌질환 치료 단초되는 생체물질 찾았다
뇌질환 치료 단초되는 생체물질 찾았다
정지혜·김세윤 교수 연구팀, 이노시톨 파이로인산 신경활성 조절 기능 규명
  • 박정식
  • 승인 2020.03.25 12:00
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건국대학교 정지혜 교수(왼쪽)와 KAIST 김세윤 교수.
건국대학교 정지혜 교수(왼쪽)와 KAIST 김세윤 교수.

[헬스코리아뉴스 / 박정식] 뇌기능 및 뇌질환 치료의 단초가 되는 생체물질이 국내 연구진에 의해 밝혀졌다.

25일 한국연구재단에 따르면 건국대학교 정지혜 교수와 KAIST 김세윤 교수 연구팀은 뇌에서 합성되는 화학물질 이노시톨 파이로인산(5-IP7)의 신경활성 조절 기능을 규명했다.

이노시톨은 반드시 음식으로 섭취해야 하는 영양소로, 우리 몸에 들어오면 이노시톨 인산물질로 전환된다. 특히 이노시톨 파이로인산(5-IP7·5-Inositol pyrophosphate)은 비만이나 당뇨, 면역을 조절하는 데 중요한 역할을 한다고 알려져 있지만 뇌에서의 역할은 거의 알려지지 않았다.

연구팀은 이노시톨 파이로인산의 뇌 활성 조절 기능을 연구하기 위해 이노시톨 파이로인산의 합성을 조절하는 효소인 IP6K1 유전자를 제거한 녹아웃 생쥐모델을 제작, 생쥐의 해마(hippocampus)로부터 신경전달물질 분비기능을 분석했다.

 

이노시톨 파이로인산에 의한 신경전달물질 분비 조절 모식도. (자료=KAIST)
이노시톨 파이로인산에 의한 신경전달물질 분비 조절 모식도. (자료=KAIST)

연구 결과 이노시톨 파이로인산이 제대로 만들어지지 않으면 신경세포의 신경전달 물질 분비가 비정상적으로 가속화되는 것을 알아냈다. 시냅스 소포체의 신경세포외 배출작용(exocytosis)이 과도해진 데 따른 것이다.

김세윤 교수는 “신경전달물질 분비를 저해하는 대표적인 물질이 보톡스라 불리는 보툴리눔 독소인데, 보톡스처럼 신경전달물질 분비를 조절하는 체내의 화학물질을 찾아낸 것”이라며 “이번에 밝혀진 이노시톨 파이로인산의 신경활성조절 기능은 학습, 기억, 감정 등 뇌기능에 대한 이해와 뇌질환 치료를 위한 연구의 단초가 될 것으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구지원사업, 뇌과학원천기술사업, 선도연구센터사업의 지원으로 수행됐다. 연구 성과는 국제학술지 셀(Cell)의 자매지 ‘아이사이언스(iScience)’ 3월23일자에 게재됐다.


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