UNIST 연구진이 신경세포를 되살리는 단백질을 발견, 손상된 뇌나 척수 신경을 재생하는 치료제 개발에 새 방향을 제시할 전망이다. UNIST(울산과학기술원·총장 정무영) 생명과학부 민경태 교수팀이 손상된 신경을 재생시키는 단백질인 'Grp75(Glucose regulated protein 75)'의 원리를 규명했다고 23일 밝혔다.
신경세포(neuron)는 인간의 뇌와 몸을 연결해 감각을 받아들이고 운동을 조절하는 역할을 한다.
이 세포는 나뭇가지 모양으로 길게 뻗은 축삭돌기(axon)를 가지는데, 이곳이 손상되면 쉽게 재생되지 않아 전신마비 등 심각한 장애로 이어진다.
지금까지 신경세포의 재생 능력에 대한 분자 세포학적 기작은 많이 밝혀지지 않았으며, 신경세포 재생능력을 회복시키는 연구도 미미했다.
이에 연구진은 신경세포가 손상된 뒤 나타나는 재생 과정을 살피고 여기서 핵심적인 역할을 하는 단백질을 찾아냈다.
신경세포가 손상되면 재생을 위한 여러 세포 반응이 나타나는데, 먼저 세포 속 소기관인 '소포체(Endoplasmic reticulum)'와 '미토콘드리아(mitochondria)'가 축삭돌기 말단으로 이동한다.
소포체는 찢어진 막을 복구하고, 미토콘드리아는 세포 반응에 필요한 에너지를 제공하는 역할을 각각 담당하기 위해서다.
하지만 이때 필요한 에너지 수요보다 공급이 충분하지 못해 신경세포의 재생이 원활하게 이뤄지지 않는다.
연구진은 소포체와 미토콘드리아를 연결하는 단백질인 Grp75에 주목했다.
이 단백질이 늘어나면 소포체와 미토콘드리아의 상호작용이 늘어나 세포 재생 활동에 도움을 준다고 예측했다.
실제 실험 쥐를 통해 확인한 결과, 허벅지를 지나는 신경인 '좌골신경'이 손상된 쥐에 Grp75 단백질의 과발현을 유도해 신경세포 재생을 확인했다.
민경태 교수는 "다른 외부 물질을 도입하지 않고 '소포체-미토콘드리아 접촉막'을 통해 세포 자체의 능력을 향상시켜 신경 재생을 촉진한 연구"라며 "척수 손상이나 외상성 뇌 손상처럼 중추신경에 손상을 입어 회복이 어려운 환자들을 치료할 새로운 실마리를 제공할 것"이라고 밝혔다.
한편 이번 연구는 미국국립과학원회보(PNAS)에 7월 23일 자로 게재됐다.
김미영기자 myidaho@ulsanpress.net