치매 등 난치성 뇌질환 원인 밝힐 핵심 열쇠 찾아
치매 등 난치성 뇌질환 원인 밝힐 핵심 열쇠 찾아
이남기·신연균 교수, 융합과학으로 뇌신경세포 신호 전달 원리 규명
  • 배지영 기자
  • admin@hkn24.com
  • 승인 2012.03.21 11:38
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국내 연구진이 융합과학을 이용해 뇌신경세포에서 신호를 전달하는 과정을 단계별로 정확히 측정하는데 성공했다. 치매 등 질환자의 뇌신경세포가 손상되는 원인을 규명할 가능성을 열었다는 평이다.

이남기 교수(포스텍)와 신연균 교수(미국 아이오와주립대, KIST)가 공동 주도한 이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업(핵심연구)의 지원으로 수행됐다. 

연구팀은 단일분자관측 방법으로 기존에 알려지지 않은 신경세포의 신경물질전달 과정을 단계별로 명확히 규명하는데 성공했다고 교과부는 설명했다.

뇌신경세포는 기억, 인지, 운동조절 등의 기능을 수행한다. 뇌신경세포가 이러한 기능을 수행하기 위해서는 다른 신경세포와의 교감이 필요한데, 이 때 사용하는 방법이 ‘신경전달물질’이라는 화학물질을 분비하는 것이다.

이러한 화학물질 분비는 세포막 융합이라는 독특한 방법으로 이뤄지는데, 이 현상이 어떠한 과정으로 조절되는지 지금까지 명확히 밝혀지지 않았다. 

▲ 단일분자측정방법을 이용한 세포막 융합 과정을 관측하는 일이 가능해졌다. (a) 단분자 측정 현미경의 간략도. (b~e) 단분자 현미경을 통한 여러 세포막융합단계의 측정.

연구팀은 화학물질분비 과정에서 생체막 단백질(시냅토태그민)이 세포막의 특정 지질(PIP2) 및 세포막 융합 단백질(SNARE)과 단계적으로 결합하면서 세포막 융합을 조절한다는 사실을 밝혀냈다.

특히 이번 연구는 물리학에서 활용하는 단일분자 방법과 신경분자생물학에서 사용하는 세포막 융합 방법을 이용해 도출한 연구 성과로 그 의미가 크다.

신연균, 이남기 교수는 “이번 연구는 뇌세포의 신경전달과정을 명확히 규명한 성과로서, 향후 이 방법을 통해 뇌신경세포가 손상되는 치매 등 뇌질환의 정확한 발병원인을 규명할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

▲ 뇌신경 세포에서 중요한 역할을 하는 시냅토태그민(노란색)이 세포막 융합 단백질과 특정 지질간의 연속적인 상호작용을 통해서 세포막 융합에 관여하는 과정을 모식도로 보여준다.

이번 연구결과는 분자생물학 분야의 권위 있는 학술지인 ‘유럽과학지(EMPO Journal)’에 온라인 속보(3월 10일)로 게재됐다.

-대한민국 의학전문지 헬스코리아뉴스-


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