DGIST 교수팀, 신경세포 막단백질 시냅스 기능 조망

고재원·엄지원 연구팀, '트렌즈 인 셀 바이올로지'에 종설논문 게재
"뇌질환 진단 및 치료 등 관련 연구개발 단초 제공 기대"
고재원 교수(좌), 엄지원 교수. <사진=DGIST 제공>고재원 교수(좌), 엄지원 교수. <사진=DGIST 제공>
DGIST(총장 손상혁)는 고재원 뇌·인지과학전공 교수 연구팀과 엄지원 교수 연구팀이 신경세포의 막단백질이 시냅스 및 신경회로에 미치는 영향을 정리한 종설논문을 게재했다고 25일 밝혔다.

연구팀은 이번 종설논문에서 신경 재생, 신경세포 이동 등 신경계 초기에 작동하는 주요 막단백질들이 신경세포 간 형성하는 시냅스 발달에도 중요한 역할을 한다는 최근 5년간의 연구 결과 및 연구 동향을 정리하고 향후 연구 방향을 제시했다. 

시냅스(synapse)는 우리 뇌의 모든 기능을 관장하는 신경회로를 생성하는 기본 단위이며, 시냅스 접착단백질(synaptic adhesion molecule)은 신경세포 간의 연결 구조를 형성, 성숙시켜 시냅스 가소성을 조절하는 핵심 인자다.

특히 신경세포 표면에 단백질을 고정하는 방식 중 하나로 GPI anchor라는 당지질과 단백질을 결합하는 방식이 존재하는데, 신경계에 존재하는 다수의 GPI anchor 단백질들이 신경세포 막에서 다양한 시냅스 접착단백질들과 상호작용해 시냅스 신호전달을 조율하는 분자기전 연구가 최근 주목받고 있다.

신경계에 존재하는 다양한 GPI-anchor 단백질 목록 및 기능. <자료=DGIST 제공>신경계에 존재하는 다양한 GPI-anchor 단백질 목록 및 기능. <자료=DGIST 제공>

시냅스 조절자(synapse organizer)들과 마찬가지로 GPI anchor 단백질들은 다양한 뇌정신질환의 발병과 연관돼 있다. 

연구팀은 인간유전학 연구뿐 아니라 이들 단백질을 대상으로 제작된 다양한 형질전환 생쥐를 활용한 연구 결과들을 소개하고 이 연구결과들을 활용한 뇌질환 치료제의 개발 방향을 제시했다.

또 신경계에 존재하는 GPI anchor 단백질들이 핵심 시냅스 조절자들과 상호작용해 시냅스 접착 신호기전들을 조율 및 시냅스 발달을 매개하는 중요한 인자임을 조명했다. 

고재원 교수는 "시냅스 접착단백질 중 하나인 LAR-RPTP 단백질에 관한 종설논문을 작성해 트렌즈 인 셀 바이올로지에 발표한 적 있다"며 "지난 3월 편집장의 요청에 따라 연구팀이 진행하고 있는 시냅스 단백질들의 기능에 대한 새로운 연구 결과 및 접근법들을 소개했다"고 말했다. 

이번 종설논문은 세포생물학 분야 리뷰 전문 국제학술지 '트렌즈 인 셀 바이올로지(Trends in Cell Biology)' 22일자 온라인판에 실렸다. 
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