DGIST, 고혈압·뇌질환 치료 앞당길 칼슘채널 작용 원리 규명

DGIST가 고혈압과 뇌질환 치료를 앞당길 수 있는 칼슘채널 작용 원리를 규명했다.

DGIST(총장 손상혁)는 서병창 뇌·인지과학전공 교수팀이 신경세포와 심장세포에 존재하는 칼슘채널 복합체 작용원리를 세포내에서 실시간으로 관찰하고 작용 원리를 규명하는데 성공했다고 15일 밝혔다.

칼슘채널 작용원리를 규명한 DGIST 뇌인지과학전공 서병창 교수(오른쪽)와 뇌인지과학전공 박사과정 연준희 씨.
칼슘채널 작용원리를 규명한 DGIST 뇌인지과학전공 서병창 교수(오른쪽)와 뇌인지과학전공 박사과정 연준희 씨.

칼슘채널 복합체는 알파, 베타, 알파2감마 소단위체로 구성돼 있다. 이런 소단위체들은 칼슘채널이 세포내 칼슘이온 유입 조절을 통해 다양한 생리현상을 조절한다.

과학자들은 칼슘채널 복합체 작용원리 규명과 분석에 집중했지만 이를 실시간 검증하는 연구성과는 내놓지 못했다.

서 교수연구팀은 라파마이신 유도 'FKBP-FRB' 이합체와 기법을 변형해 적용, 칼슘채널 베타소단위체를 세포소기관으로 움직이도록 유도했다. 눈으로 실시간 관찰이 가능한 환경을 만든 것이다.

변형된 라파마이신 유도 FKBP-FRB 이합체화 기법을 활용한 칼슘채널 소단위체 이동원리(A)와 패치클램프 기법을 활용해 소단위체간 결합을 관찰결과(B) 및 칼슘유입패턴(C)
변형된 라파마이신 유도 FKBP-FRB 이합체화 기법을 활용한 칼슘채널 소단위체 이동원리(A)와 패치클램프 기법을 활용해 소단위체간 결합을 관찰결과(B) 및 칼슘유입패턴(C)

그 후 패치클램프 기법을 사용해 그동안 연구가 불가능했던 칼슘채널 내 여러 소단위체의 작용원리뿐만 아니라 소단위체간 상호작용을 규명했다.

서병창 교수는 “이번 연구는 신경세포와 심장세포에서 이루어진 만큼 향후 고혈압 및 다양한 뇌 질환의 새로운 치료방법 개발에 단초를 제공할 것”이라면서 “특히 이번 연구에서 사용한 연구 기법은 단백질 간 상호 작용이 발생하는 세포 속 다양한 단백질 연구에도 큰 영향을 줄 것으로 예상된다”고 말했다.

이번 연구는 버틸 힐 미국 워싱턴주립대 교수와 연준희 DGIST 뇌·인지과학전공 박사과정이 제1저자로 참여했다. 연구성과는 세계적 학술지 '미국국립과학원회보' 최신호에 실렸다.

대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com