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신경세포 발달에 필요한 에너지 공급 촉진하는 단백질 발견

송고시간2022-01-26 14:59

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울산과학기술원(UNIST)은 신경세포 성장 발달에 필요한 에너지 공급을 촉진하는 새로운 단백질을 발견했다고 26일 밝혔다.

UNIST에 따르면 생명과학과 김재익·임정훈 교수 연구팀은 'mtIF3' 단백질이 뇌 신경세포(뉴런) 발달에 관여한다는 사실을 밝혀냈다.

이 단백질은 미토콘드리아 번역 조절을 통해 신경세포 성장원뿔 발달에 필요한 막대한 에너지 공급을 촉진하는 역할을 하는 것으로 나타났다.

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UNIST, 형광 센서로 'mtIF3' 단백질의 미토콘드리아 조절 기능 밝혀

연구 그림
연구 그림

미토콘드리아 번역을 시각화하는 형광 센서의 원리와 mtIF3 단백질의 신경세포 성장 조절 효과를 나타낸 그림. [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지]

(울산=연합뉴스) 김용태 기자 = 울산과학기술원(UNIST)은 신경세포 성장 발달에 필요한 에너지 공급을 촉진하는 새로운 단백질을 발견했다고 26일 밝혔다.

UNIST에 따르면 생명과학과 김재익·임정훈 교수 연구팀은 'mtIF3' 단백질이 뇌 신경세포(뉴런) 발달에 관여한다는 사실을 밝혀냈다.

이 단백질은 미토콘드리아 번역 조절을 통해 신경세포 성장원뿔 발달에 필요한 막대한 에너지 공급을 촉진하는 역할을 하는 것으로 나타났다.

미토콘드리아는 에너지를 만드는 세포 속 기관으로, 미토콘드리아 안에 자체 암호화된 단백질들이 합성하는 과정을 미토콘드리아 번역이라고 한다.

미토콘드리아에서 번역된 단백질은 에너지 합성 과정에 쓰인다.

연구팀은 자체 개발한 형광 센서 기술로 이 같은 사실을 입증했다.

미토콘드리아 번역에 필요한 두 물질이 만나게 되면 형광이 방출되는 원리로 작동하는 센서인데, 번역이 활성화될수록 형광 세기도 더 커진다.

실험 결과 신경세포 말단에서 mtIF3 단백질을 합성하면 형광 센서에서 검출되는 빛의 세기가 커졌고, 이 단백질을 억제하면 신경세포 발달이 억제됐다.

이는 mtIF3 단백질이 미토콘드리아 번역을 활성화해 신경세포 발달을 조력한다는 증거라고 연구팀은 설명했다.

연구팀 모습
연구팀 모습

왼쪽부터 이소연 연구원(제1저자), 김재익 교수, 박동근 연구원(제1저자). [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지]

연구팀 관계자는 "이번 연구로 신경세포 말단에서 미토콘드리아를 즉각적으로 조절하는 분자기전을 발견할 수 있었다"며 "환경과 에너지 수요의 변화에 따라 세포핵 단백질 합성과 미토콘드리아 단백질 합성이 어떤 방식으로 소통해 세포 기능을 조절하는지를 밝히는 다양한 연구에 이 기술을 응용할 수 있을 것"이라고 말했다.

연구 결과는 생명과학 분야 주요 학술지인 '비엠씨 바이올로지'(BMC Biology)에 7일 자로 발표됐다.

연구 수행은 한국연구재단 리더연구, 중견연구, 기초연구실 지원 사업과 서경배과학재단의 연구 지원을 받아 이뤄졌다.

yongtae@yna.co.kr

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