“보톡스 효능개선·대체물 기대” 전영수 지스트 생명과학부 교수, 신경전달물질 분석시스템 개발
입력날짜 : 2014. 06.03. 20:33
“이번 연구는 신경전달 과정에 대한 이해와 보톡스같은 신경전달에 관여하는 물질의 발굴을 위한 핵심도구로 활용될 것으로 기대됩니다.”
이 지역 대학 교수 연구진이 인간 신경세포들 사이에서 신호를 전달하는 과정인 시냅스소낭 막융합을 안정적으로 분석하는 시스템을 개발해 주목을 끌고 있다.
주인공은 지스트(광주과학기술원·GIST)생명과학부 전영수 교수 연구팀.
3일 지스트에 따르면 전영수 교수(교신저자)가 주도하고 고영준·이미리암 연구원(공동 제1저자)이 수행한 이번 연구에서 사람의 생체막융합을 유도해 세포 내 물질이동을 조절하는 단백질인 스네어 유전자를 가진 효모를 제작하고 인간 ‘시냅스소낭 막융합’을 모방한 효모 ‘액포’ 사이의 막융합 반응을 시험관에서 구현하는데 성공했다.
시냅스소낭 막융합은 신경세포에서 다른 신경세포로 신호를 전달할 경우에 감정·행동·기억 등 두뇌활동을 매개하는 신경전달물질이 담긴 시냅스소낭이 신경세포막과 막융합을 통해 시냅스 간극으로 신경전달물질을 분비하는 과정을 말한다.
또 보톡스는 툴리늄 세균이 분비하는 신경독소로 시냅스소낭 막융합에 관여하는 스네어 단백질을 제거하는 방식으로 신경신호 전달을 억제하고 통증치료와 미용치료에 사용된다. 다만 부작용으로 근육마비 또는 사망 위험이 뒤따른다는 단점이다.
액포는 사람 세포의 리소좀에 해당하는 효모의 세포 소기관으로 단백질, 지질 등 다양한 생체 고분자 물질의 분해 및 재활용이 일어난다.
신경세포 간의 신호전달의 핵심은 신경세포 안에 존재하며, 다양한 신경전달물질을 담고 있는 시냅스소낭이 신경세포의 막과 융합하는 과정이다.
연구팀은 신경전달물질 연구에서 시냅스소낭 막융합 과정을 분석하기 위해 신경세포의 생체막을 이용하는 것이 좋지만, 비용이 많이 든데다 분석이 어렵다는 분석이다. 이에 현재 합성리포좀을 이용하는 방식이 널리 사용되고 있으나, 실험결과의 해석은 용이하고 합성물질이라는 한계가 있었다.
전 교수는 “개발된 분석시스템이 인간의 시냅스소낭 막융합의 특성을 그대로 보여주고 있어 동 연구성과는 보톡스의 효능개선, 대체물 개발 등 다양한 연구활동에 기여할 것”이라고 밝혔다.
한편 이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터지원사업과 GIST 바이오광학영상센터연구사업의 지원으로 수행됐고, 연구결과는 국제학술지 미국국립학술원회보(PNAS) 온라인판 지난달 12일자에 게재됐다.
