▲ 이번 연구에 참여한 포스텍 연구팀(왼쪽부터) 이남기 포스텍 교수, 김재열 박사과정, 최봉규 박사과정

국내 연구진에 의해 뇌신경세포에서 신호를 전달하는 과정을 단계별로 정확히 측정하는 방법이 밝혀져 치매 등 질환에 뇌신경세포가 손상되는 원인을 규명할 가능성이 열렸다.

이남기 교수(포스텍)와 신연균 교수(미국 아이오와주립대, KIST)가 공동 주도한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 중견연구자지원사업(핵심연구)의 지원으로 수행되었으며 연구결과는 지난 10일 분자생물학 분야의 권위 있는 학술지인 ‘유럽과학지(EMPO Journal)'에 온라인 속보(3월 10일)로 게재됐다.

이남기, 신연균 교수 연구팀은 단일분자관측 방법으로 기존에 알려지지 않은 신경세포의 신경물질전달 과정을 단계별로 명확히 규명하는데 성공했다고 밝혔다.

뇌신경세포는 기억, 인지, 운동조절 등의 기능을 수행하며 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 이루어지며 이 현상이 어떠한 과정으로 조절되는지에 대해 지금까지는 명확히 밝혀진 바가 없었다. 
 
이에 연구팀은 화학물질분비 과정에서 생체막 단백질(시냅토태그민)이 세포막의 특정 지질(PIP2) 및 세포막 융합 단백질(SNARE)과 단계적으로 결합하면서 세포막 융합을 조절한다는 사실을 밝혀냈다.
이번 연구는 특히 물리학에서 활용하는 단일분자 방법과 신경분자생물학에서 사용하는 세포막 융합 방법을 이용해 도출한 연구성과로 그 의미가 클 것으로 보인다.
 
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 밝혔다.

이수진기자  lsj@wsobi.com

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