퇴행성 뇌질환 원인 밝혀낼 단서 발견

국내 연구진이 퇴행성 뇌질환이나 다양한 정신질환 등의 원인을 밝혀낼 단서를 찾았다.

대구경북과학기술원(DGIST)은 뇌·인지과학전공 고재원 교수 연구팀이 뇌 시냅스 발달을 매개하는 시냅스 접착단백질 간의 핵심 신호전달 경로를 발견했다고 21일 밝혔다.

연구진은 전시냅스의 여러 접착단백질 중 PTP시그마 단백질과 뉴렉신 단백질이 서로 상호작용하면서 시냅스를 형성한다는 것을 최초로 발견했다.

또 이 상호작용은 동물세포 내 다당류인 '헤파란 설페이트'에 의해 정교하게 조절되고 있다는 것을 확인했다. 기존 학계에서는 이 두 단백질이 각기 독립적인 메커니즘을 통해 시냅스 형성을 매개한다고 알려져 왔었다.

시냅스는 신경세포 간 연결부위 역할을 하는데 전 시냅스와 후 시냅스로 이뤄져 있다. 전시냅스에서 신경전달물질을 내보내면 후시냅스의 신경전달물질 수용체가 감지하면서 뇌 기능이 작동한다.

이 때 시냅스 형성 과정을 연결하는 중요한 물질이 시냅스 접착 단백질이다. 시냅스 접착 단백질의 기능에 이상이 생기면 신경회로 연결에 문제가 생기고 뇌 질환이 일어난다.

이 때문에 시냅스 접착 단백질의 기능을 완벽히 밝혀내면 뇌 질환 치료에 큰 도움이 될 수 있다.

하지만 다양한 종류의 시냅스 접착 단백질들이 어떻게 상호작용하면서 시냅스의 형성과 유지, 소멸을 매개하는지에 대한 정확한 현상은 밝혀지지 않았다.

고재원 교수는 "이번 연구는 시냅스 접착단백질인 PTP시그마와 뉴렉신으로 구성된 복합체가 다양한 전시냅스 및 후시냅스 단백질들과 협업하는 복잡한 신호전달 경로를 밝힌 것"이라고 말했다.

이번 연구 성과는 뇌신경과학 분야의 저명 국제학술지 '저널 오브 뉴로사이언스'에 10월 9일자 온라인 게재됐다.

[e-mail] 김만기 기자