세포 내 물질이동 빛으로 제어

  • 경제/과학
  • 대덕특구

세포 내 물질이동 빛으로 제어

  • 승인 2016-04-17 14:18
  • 최소망 기자최소망 기자
▲ 허원도 IBS 인지 및 사회성 연구단 그룹리더. (사진제공=IBS)
▲ 허원도 IBS 인지 및 사회성 연구단 그룹리더. (사진제공=IBS)
생체막 올가미 기술 개발… 암ㆍ신경질환 치료 기여

막으로 이뤄진 세포 내 소기관의 이동을 빛으로 제어하는 데 성공했다.

기초과학연구원(IBS)는 인지및사회성 연구단의 허원도 그룹리더(KAIST 생명과학과 교수) 연구팀이 세포 내 물질 수송을 조절하는 새로운 광유전학 기술인 ‘생체막 올가미(IM-LARIAT)’ 기술을 개발했다고 17일 밝혔다.

이는 세포 내 물질 수송의 단계별 메커니즘을 규명해 암과 신경질환 치료에 새로운 해법을 제시할 수 있을 것으로 보인다.

생체막 올가미 기술은 청색 빛에 반응하는 식물 단백질과 생체막의 여러 기능을 조절하는 다양한 랩 단백질을 융합한 융합단백질을 발현시키는 기술이다.

세포 내에는 엔도좀(endosome), 리소좀(lysosome), 엑소좀(exosome) 등 막으로 이루어진 다양한 막 구조 세포 소기관이 존재한다.

막 구조 세포 소기관은 세포의 성장과 분열에 밀접한 세포의 기본 기능인 물질 수송과 물질 분비, 신호전달과정 등에 관여한다.

보통 세포 내 물질수송은 역동적으로 움직이는 막 구조 세포소기관들이 맡는다.

그러나 세포소기관의 복잡한 움직임을 제어할 방법이 없어 관련 연구는 거의 시행되지 않았다.

이에 연구팀은 청색 빛에 반응하는 식물의 청색광 수용 단백질에 세포소기관의 생체막 성분인 랩단백질(Rab small GTPase)을 결합한 융합단백질을 만들었다.

또 융합단백질을 실험동물 암세포와 신경세포에 발현시키고 나서, 청색 빛을 비춰 세포소기관들이 서로 응집하면서 이동이 일시 정지되는 현상도 확인했다.

그중 생체막올가미 기술을 적용한 신경세포에 청색 빛을 비추면 엔도좀들의 이동이 정지하고 신경세포 성장원추(growth cone)의 성장이 느려지는 것을 알아냈다.

그러나 빛을 끄면 다시 빠르게 성장했다.

인간 세포에는 랩 단백질이 60가지 이상이 있다.

이 중 제어하고자 하는 세포소기관의 랩 단백질을 청색광 수용 단백질에 결합하면 원하는 세포소기관의 기능을 제어할 수 있다.

이 연구는 약물이나 전기 자극이 아닌 빛을 비추는 비침습적(non-invasive) 방법으로 세포소기관들의 이동을 제어하는 것에 의미가 있다.

생체막올가미 기술을 응용하면 빛으로 신경세포 분화와 암세포 물질수송을 제어할 수 있어 암과 신경질환 치료에 이바지할 것으로 전망된다.

허 교수는 “살아있는 세포 내 다양한 막 구조 세포소기관들을 빛으로 제어한 것으로 적외선이나 소형 광원을 이용한 생체막 관련 질환 치료법이나 신경세포재생연구로 발전시킬 수 있을 것”이라고 설명했다.

이 연구결과는 지난 12일 ‘네이처 케미컬 바이올로지(Nature Chemical Biology)’ 온라인판에 게재됐다. 최소망 기자 somangchoi@

▲ 청색 빛에 의한 막 구조 세포 소기관의 이동 조절. (사진제공=IBS)
▲ 청색 빛에 의한 막 구조 세포 소기관의 이동 조절. (사진제공=IBS)

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. '여가부' 세종시 이전 전면에...법무부는 어디로
  2. 대전 유성구 관평동 철거 공장서 화재…인명피해 없어
  3. 천안아산범방, 제18회 청소년 풋살대회 성료
  4. 새마을금고 천안시이사장협의회, (재)천안시복지재단에 후원
  5. 천안법원, 고객 휴대폰 몰래 판 30대 남성 '징역 1년 6월'
  1. 천안시, '보라데이' 기념행사 개최
  2. 상명대, 충남반도체마이스터고와 조기취업형 계약학과 활성화 맞손
  3. 한기대, '다담 EMBA 최고경영자과정' 40기 힘찬 스타트
  4. 천안시, 천안흥타령춤축제 앞두고 '안심 방역' 총력
  5. 나사렛대 대학일자리플러스센터, 2025 충남지역혁신 프로젝트 채용박람회 참가

헤드라인 뉴스


`여가부` 세종시 이전 전면에...법무부는 어디로

'여가부' 세종시 이전 전면에...법무부는 어디로

해양수산부의 부산 이전 논란에 앞서 미완의 과제로 남겨진 '여성가족부(서울)와 법무부(과천)'의 세종시 이전. 2개 부처는 정부세종청사 업무 효율화 취지를 감안할 때, 2019년 행정안전부와 함께 동반 이전 필요성이 제기됐으나 이런저런 이유로 미뤄져 6년을 소요하고 있다. 해수부 이전이 2025년 12월까지 일사처리로 진행될 양상이나 여성가족부와 법무부 이전 여부는 여전히 불투명한 상황이다. 더불어민주당과 새 정부의 입장도 애매모호하게 다가오고 있다. 2025년 6월 3일 대선 이전에는 '법무부와 여성가족부'의 동시 이전이 추진되던..

대전.충남 행정통합 특별법 발의 코앞… 여야 정부 공감대 `안갯속`
대전.충남 행정통합 특별법 발의 코앞… 여야 정부 공감대 '안갯속'

내년 출범을 목표로 추진 중인 대전·충남 행정통합을 위한 특별법안이 빠르면 이번 주 국회에 제출된다. 두 시·도는 실질적인 지방정부 구현을 강조하며 통합에 속도 내고 있는 가운데 특별법 국회 통과를 위한 여야와 정부의 공감대를 얻을 수 있을지 주목된다. 7일 대전시와 충남도에 따르면 이달 중 국민의힘 성일종 의원(서산태안)이 '대전·충남 행정통합 특별법'을 대표 발의할 예정이다. 시·도와 성일종 의원실은 현재 여야 의원 50명 이상을 공동 발의자로 확보한다는 전략이다. 실제 대전시는 지역 국회의원들과 만남을 통해 행정통합 추진을 위..

`노조파업 전성시대 열리나` 커지는 우려감
'노조파업 전성시대 열리나' 커지는 우려감

노란봉투법 통과 이후 자동차와 조선업 분야에서 노조 파업이 잇따르면서 '노조 파업 전성시대'가 열리는 것 아니냐는 우려가 커지고 있다. 정부는 이러한 연관성을 부정하며 긴급 진화에 나섰지만, 지역 경영계는 법 통과가 노조파업의 도화선이 됐다고 보고 있다. 현대자동차와 한국GM, HD현대중공업·HD현대미포·HD현대삼호 등 국내 주요 자동차·조선업 노조는 기본급 인상과 정년 연장을 요구하며 줄줄이 파업을 선언했다. 노사 갈등이 연쇄적으로 폭발하는 양상이다. 이에 고용노동부는 지난 4일 설명회를 열고 "이번 파업은 임단협 과정에서 임금·..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 맨발로 느끼는 힐링 오감 축제…‘해변을 맨발로 걸어요’ 맨발로 느끼는 힐링 오감 축제…‘해변을 맨발로 걸어요’

  • 대전 동구 원도심에 둥지 튼 대전일자리경제진흥원 대전 동구 원도심에 둥지 튼 대전일자리경제진흥원

  • ‘대전 병입 수돗물 싣고 강릉으로 떠납니다’ ‘대전 병입 수돗물 싣고 강릉으로 떠납니다’

  • ‘푸른 하늘, 함께 만들어가요’ ‘푸른 하늘, 함께 만들어가요’