뇌연구원, 세포막 단백질 새로운 구조 발견 '이온교환 수송원리' 밝혀

한국뇌연구원이 세포막 단백질의 새로운 3차원 구조와 작동원리를 밝혀냈다. 사진은 임현호 책임연구원과 박건웅 연구원 실험모습.<사진=뇌연구원 제공>
한국뇌연구원이 세포막 단백질의 새로운 3차원 구조와 작동원리를 밝혀냈다. 사진은 임현호 책임연구원과 박건웅 연구원 실험모습.<사진=뇌연구원 제공>
한국뇌연구원(원장 서판길)은 임현호 박사팀이 간질과 근육이상 등을 일으키는 세포막 단백질의 새로운 3차원 구조와 작동원리를 밝혀냈다고 21일 밝혔다. 다양한 생리현상과 질병을 조절하는 기술 개발이 가능해질 것으로 기대된다.

신경세포는 세포막에서 염소이온(Cl-)과 수소이온(H+)을 교환해 전기적 신호전달과 신호전달물질 분비 등의 생리현상을 조절한다. 만일 이 과정에 관여하는 CLC 수송체 단백질에 문제가 생기면 근육 이상, 간질, 청각 및 시각 소실 등이 일어날 수 있다.

연구팀은 돌연변이 CLC 단백질들을 제작하고, 9가지 다른 조건에서 이들의 입체구조를 규명했다. 또 수송체 내에서 염소이온(Cl-)이 결합하는 새로운 부위를 찾아냈다. 이를 통해 단일 CLC 단백질이 이온교환과정에서 4개의 구조적 다양성을 가질 수 있다는 것을 세계 최초로 규명했다. 

연구관계자는 이번 연구가 구조 결정이 어려운 세포막 단백질에서 새로운 구조와 기능을 규명하고, 이를 통한 물질 수송원리를 밝혔다는 데 의의가 있다고 보고 있다. 

임현호 박사는 "뇌의 생리학적 기능을 유지하는데 중요한 세포막 단백질 연구를 계속해 나가겠다"고 말했다.

연구결과는 국제 학술지 '미국국립과학원회보(PNAS)' 8월호에 게재됐다. 

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