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일본인 부부과학자, 미세운동 관련 뇌속 신호유지 과정 찾아

KIST 게이코·유키오 야마모토 박사팀 성과 '네이처 커뮤니케이션즈'에 발표

(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 국내 연구기관에서 연구하는 일본인 부부 과학자팀이 소뇌 속 신경세포 사이에 신호전달이 유지되는 과정을 발견했다.

한국과학기술연구원(KIST)은 이 기관의 게이코 야마모토·유키오 야마모토 박사팀이 이런 연구 결과를 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션'(Nature Communications·9월 1일 자)에 발표했다고 7일 밝혔다.

한국과학기술연구원(KIST)의 게이코 야마모토(왼쪽) 박사와 유키오 야마모토 박사. [KIST 제공]
한국과학기술연구원(KIST)의 게이코 야마모토(왼쪽) 박사와 유키오 야마모토 박사. [KIST 제공]

소뇌는 눈꺼풀 등 근육의 움직임을 미세하게 조절하는 기능을 한다.

이런 기능을 제대로 수행하려면 소뇌를 구성하는 신경세포 간 신호전달 효율이 제대로 유지돼 '소통'이 끊이지 않아야 하지만, 현재 이 효율이 어떻게 유지되는지 정확한 과정은 베일에 싸여 있다.

신경세포 간 신호전달은 한 신경세포가 다른 신경세포로 특정 물질을 보내는 과정으로 진행된다.

연구진은 이때 신호전달 물질을 받아들이는 신경세포의 '수용체 단백질'의 수가 변한다는 것에 주목했다. 수용체 단백질의 수가 유지되면 신경세포 간 신호전달 효율이 유지되지만, 단백질의 수가 감소하면 신호전달 효율이 떨어진다는 것이다.

연구진은 수용체 단백질을 제 위치로 보내는 '세포 내 물질수송 시스템'을 망가뜨려, 실제로 신경세포 간 신호전달 효율이 떨어짐을 확인했다.

세포의 물질수송 시스템이 신경세포간 신호전달 효율 유지에 핵심 요소임을 실험으로 입증한 것이다.

실험에는 연구진이 개발한 특수 단백질 복합체(LOV-Rab7TN)을 썼다. 이 단백질은 푸른빛이 있을 때 모양이 변해 세포 내 물질수송을 막을 수 있다.

푸른빛을 비춰주면 모양이 변하는 단백질 복합체(LOV-Rab7TN)를 표현한 그림. [KIST 제공]
푸른빛을 비춰주면 모양이 변하는 단백질 복합체(LOV-Rab7TN)를 표현한 그림. [KIST 제공]

게이코 야마모토 박사는 "소뇌에서 신경세포 간 신호전달 효율이 유지되는 과정을 밝혔다"고 연구의 의의를 전했다.

그는 "빛을 이용해 신호전달 효율을 조절할 수 있다는 것도 보였다"며 "이번 연구가 앞으로 미세 운동 조정에 어려움을 겪는 환자들의 재활에 기여할 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.

이번 연구는 KIST 기관고유사업, 한국연구재단 중견연구자지원사업의 지원으로 수행했다.

게이코 야마모토·유키오 야마모토 박사는 해외 우수 연구자를 유치하기 위한 'WCI'(World Class Institute) 사업으로 KIST의 제안을 받아 2010년부터 이곳에서 근무하고 있다.

sun@yna.co.kr

<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지> 2017/09/07 12:00 송고

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