KAIST(총장 서남표) 물리학과 윤태영 교수팀이 신경세포 통신을 제어하는 단백질인 컴플렉신의 감춰져 있던 기능을 새롭게 밝혀냈다.
신경세포간 통신은 신경세포들의 접합점인 뉴런 시냅스에서 신경전달물질이 1000분의 1초 단위에서 빠르게 분출되면서 이뤄지며, 이러한 과정은 인간이 감각을 가지고 생각하고, 학습하는 모든 정신적 활동의 분자수준에서의 메커니즘을 이룬다.
이 연구는 추출된 단백질들과 합성된 분자들을 이용해 신경세포 간 통신을 세포 외부에서 재구성하는 실험으로, 컴플렉신이라는 신경세포 통신을 제어하는 단백질의 감춰져 있던 기능을 새로이 밝혀내는 성과를 거뒀다.
기존의(신경세포 통신을 외부 환경에서 재구성하기 위한) 연구들은 기술적 한계로 1016개 이상의 사건들을 무작위적으로 동시에 관찰함으로써 이뤄졌지만, 이번 연구는 단 하나의 사건씩을 분리해내면서 실시간으로 관찰한 결과다. 이러한 기술적인 진보로 지금까지 역기능만을 가지는 것으로 생각되었던 컴플렉신의 순기능을 최초로 관찰했다는 의미가 있다.
표면처리 기술들을 동원한 이번 연구에서는 수 초 단위에서 통신이 발생하도록 관찰함으로써 지금까지 보고된 결과보다 1000배 정도 빠른 통신현상을 관측했다.
윤태영 교수는 “신경세포 통신을 세포 외부에서 정밀하게 재구성함으로써 많은 퇴행성 뇌질환의 메커니즘을 분자 수준에서 밝힐 수 있는 주요한 연구 기반이 될 것으로 기대된다”고 말했다.
이 연구결과는 16일자 네이처 구조분자생물학 인터넷판에 게재된다.
대전=박희범기자@전자신문, hbpark@