KAIST(한국과학기술원)는 바이오및뇌공학과 최명철 교수와 송채연 연구교수가 미국 산타바바라 캘리포니아대학교, 이스라엘 히브리대학교 연구팀과 공동으로 세포분열에 쓰이는 단백질 나노튜브가 형성되는 과정을 규명했다고 21일 밝혔다.

사람 몸속에서 염색체를 양쪽으로 잡아당겨 세포를 분열시키는 방추사(실 모양의 단백질)는 튜브 형태의 마이크로튜불(microtubule, 미세소관)로 이뤄져 있다. 굵기는 25나노미터(㎚·10억분의 1ｍ)에 불과하다.

암세포에 마이크로튜불이 형성되는 것을 억제함으로써 세포 분열을 막아 암 치료제를 개발할 수 있고, 마이크로튜불이 기능하지 않으면 신경세포의 신호전달이 제대로 이뤄지지 않아 알츠하이머의 원인이 될 수 있다.

연구팀은 싱크로트론 X선 산란장치(전자를 빛의 속도에 가깝게 가속해 강력한 X선을 발생시키는 장치)를 이용해 마이크로튜불의 구조를 서브나노미터(1나노미터 미만) 수준으로 측정하는 데 성공했다.

마이크로튜불은 가로 4나노미터, 세로 5나노미터, 폭이 8나노미터인 단백질들이 블록 형태로 모여 25나노미터 굵기의 튜브를 형성하게 되는데, 이 과정에서 연구팀은 이 블록의 형태를 제어하는 분자스위치를 발견했다.

이를 통해 지금까지 보고된 적 없는 새로운 크기와 형태의 단백질 튜브 구조도 만들어냈다고 연구팀은 전했다.

최명철 교수는 "암 치료와 뇌질환 매커니즘 연구에 기여할 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구 결과는 세계적인 학술지 '네이처 머티리얼즈'에 실렸다.