IBS(기초과학연구원·원장 김두철)는 허원도 인지 및 사회성 연구단 그룹리더(KAIST 생명과학과 교수) 연구팀이 세포내 물질 수송을 조절하는 새로운 광유전학 기술인 생체막 올가미(IM-LARIAT) 기술을 개발했다고 17일 밝혔다.

세포내에는 엔도좀이나 리소좀, 엑소좀 등 막으로 이뤄진 다양한 세포 소기관이 존재한다. 이들은 물질 수송과 분비, 신호전달과정 등에 관여하는데 복잡한 움직임을 제어할 방법이 없어 세포 관련 연구가 제한적이었다.

연구팀은 생체막 올가미 기술을 개발, 빛을 통해 세포 소기관들의 이동을 원하는 때 원하는 위치에서 일시 정지시켜 세포 소기관들의 이동 메커니즘을 실시간으로 연구하는데 성공했다.

또 청색 빛에 반응하는 식물의 청색광 수용 단백질에 세포 소기관들의 생체막에 존재하는 랩 단백질을 결합시킨 융합단백질을 이용해 세포 소기관들이 서로 응집하며 이동이 일시 정지되는 현상을 확인했다.

연구팀에 의하면 이번 연구는 약물이나 전기 작극이 아닌 빛을 비추는 방식을 고안, 최소 자극으로 막 구조 세포 소기관들의 이동을 제어할 수 있어 의의가 크다.

이번 연구결과는 생명과학 분야 세계적 학술지인 네이처 케미컬 바이올로지5)(Nature Chemical Biology, IF 12.996) 온라인판 12일자에 게재됐다.

허원도 그룹리더는 "이번 연구는 살아있는 세포내에 존재하는 다양한 세포 소기관들을 빛으로 제어한 연구로, 적외선이나 소형 광원을 이용한 생체막 관련 질환 치료법이나 신경세포재생연구로 발전시킬 수 있을 것" 이라며 "특히 뇌 신경세포 내 소기관들의 이동과 물질 수송 연구는 기억과 학습 관련 연구 분야에도 새 장을 열어줄 것"이라고 말했다.