August 22,2019

손상된 신경세포 되살리는 단백질 발견

울산과기원, 세포 내 소기관 연결 'Grp75' 원리 규명

FacebookTwitter

울산과학기술원(UNIST) 연구진이 교통사고나 질병 등으로 손상된 신경세포를 되살리는 단백질을 발견했다.

손상된 뇌나 척수 신경을 재생하는 치료제 개발에 새 방향을 제시할 것으로 기대된다.

민경태 생명과학부 교수팀은 세포 안에서 소기관들을 연결하는 단백질인 ‘Grp75′(Glucose regulated protein 75)가 손상된 신경을 재생시키는 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 않는다.

특히 중추신경계인 뇌나 척수를 심하게 다치면 사지 마비 등 장애로 이어진다.

그러나 지금까지 신경세포 재생 능력에 대한 분자·세포학적 연구나 재생 능력을 회복하는 방법을 제시한 연구는 미미했다.

민 교수팀은 신경세포가 손상된 뒤 나타나는 재생 과정을 살피고, 여기서 핵심 역할을 하는 단백질을 찾아냈다.

신경세포가 손상되면 재생을 위한 여러 세포 반응이 나타나는데, 먼저 세포 속 소기관인 소포체와 미토콘드리아가 축삭돌기 말단으로 이동한다.

소포체는 찢어진 막을 복구하고, 미토콘드리아는 세포 반응에 필요한 에너지를 제공하는 역할을 담당하기 위해서다.

그런데 이때 필요한 에너지 수요보다 공급이 충분하지 않아 신경세포 재생은 원활하게 이뤄지지 않는다.

민 교수팀은 소포체와 미토콘드리아를 연결하는 단백질인 Grp75에 주목했다.

이 단백질이 늘어나면 소포체와 미토콘드리아의 상호작용이 늘어나 세포 재생 활동에 도움을 준다는 가설을 세우고 실험했다.

연구진은 좌골신경이 손상된 실험 쥐에 Grp75 단백질의 과발현을 유도, 운동·감각 능력을 회복하는 등 신경세포 재생을 확인했다.

민 교수는 “Grp75 단백질이 많이 만들어지자 소포체와 미토콘드리아 접촉막이 늘어났다”면서 “그 결과 미토콘드리아 에너지 생성 능력이 향상되고, 신경 재생에 필요한 충분한 에너지가 제공됐다”고 설명했다.

그는 “다른 외부 물질을 도입하지 않고 세포 자체 능력을 향상해 신경 재생을 촉진한 연구”라면서 “척수 손상이나 외상성 뇌 손상처럼 중추신경에 손상을 입어 회복이 어려운 환자들을 치료할 새로운 실마리를 제공할 것”이라고 기대했다.

이번 연구는 자연과학 분야 학술지인 미국국립과학원회보(PNAS) 23일 자에 게재됐다.

의견달기(0)

닫기