KIST-포스텍-성대 연구팀..알파시뉴클린 엉켜 신경전달물질 저하

한국과학기술연구원(KIST)은 의공학연구소 테라그노시스연구단 신연균 교수와 이남기 포스텍 교수, 권대혁 성균관대 교수 연구팀이 치매 발병의 원리를 밝혀냈다고 19일 밝혔다.

치매의 약 30%는 '알파시뉴클린(alpha-synuclein)'이라는 뇌신경세포 단백질의 변질 때문에 발병한다고 알려져 있다. 알파시뉴클린은 건강한 뇌세포에서 뇌의 활성을 도와주지만, 자기들끼리 서로 엉키면 치명적 독소로 변해 치매·파킨슨병 등 퇴행성 뇌질환의 원인이 된다.

그러나 지금까지 이 물질이 어떤 방식으로 뇌세포에 나쁜 영향을 미치는지 정확한 원리는 밝혀진 바가 없다.

연구진은 첨단 단분자 융합법을 통해 시냅스(신경세포간 접합부위)에서 이뤄지는 신경전달물질 분비 과정을 실시간으로 관찰함으로써 이 비밀을 풀었다.

시냅스에서 신경전달물질 분비는 신경전달물질을 저장하는 주머니, 즉 포낭이 뇌세포막과 융합하면서 이뤄지는데, 관찰 결과 이 과정에서 정상 알파시뉴클린은 '스내어(SNARE)'라는 단백질을 도와 분비를 촉진했다.

그러나 엉킨 알파시뉴클린은 독소 상태에서 반대로 스내어에 들러붙어 세포막 융합 자체를 방해하거나 포낭 주머니의 응집을 유도함으로써 신경전달물질 분비를 저하시켰다.

신연균 KIST 교수는 "이번 발견은 치매의 효과적 예방과 치료를 위해 새로운 방향을 제시했다"며 "또 하나의 치매 유발 인자인 베타아밀로이드(beta-amyloid)라는 단백질 역시 비슷한 메커니즘을 통해 치매를 일으키는 것으로 추정된다"고 설명했다.

이번 연구 성과는 이날자 미국국립과학원회보(PNAS) 온라인 판에 실렸다.

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