청색 빛에 의한 막 구조 세포 소기관의 이동 조절.© News1

기초과학연구원(IBS)은 17일 인지및사회성 연구단 허원도 그룹리더 연구진이 세포 내 물질 수송을 조절하는 '생체막 올가미 기술'을 개발했다고 밝혔다.

세포 내에는 엔도좀이나 리소좀, 엑소좀 등 다양한 막 구조 세포 소기관이 존재하며 이들 기관은 물질 수송과 물질 분비, 신호전달과정 등에 관여한다.특히 세포 내 물질 수송은 매우 역동적으로 움직이는 세포 소기관들에 의해 이뤄지는데, 복잡한 움직임을 제어할 방법이 거의 없어 그동안 세포 관련 연구가 제한돼 왔다.

생체막올가미 기술울 적용한 신경세포의 성장.© News1

이에 연구진은 청색 빛에 반응하는 식물의 청색광 수용 단백질에 세포 소기관들의 생체막에 존재하는 랩 단백질(Rab small GTPase)을 결합시킨 융합단백질을 개발했다.

융합단백질을 실험동물의 암세포와 신경세포에 발현시킨 뒤 청색 빛을 비춘 결과, 많은 막 구조 세포 소기관들이 서로 응집해 이동이 일시 정지되는 현상을 확인했다.이후 연구진은 생체막 올가미 기술을 신경세포에 적용, 엔도좀의 이동을 일시 정지 시켜 뇌 신경 세포 성장원추(growth cone)의 성장을 제어하는데 성공했다.

기초과학연구원 인지및사회성 연구단 허원도 그룹리더.© News1

생체막 올가미 기술을 응용하면 다양한 암과 신경질환의 치료 해법을 제시할 수 있을 것으로 기대된다고 연구진은 설명했다.

허 그룹리더는 "이번 연구는 적외선 및 소형 광원을 이용한 생체막 관련 질환 치료법이나 신경세포재생연구로 발전시킬 수 있을 것"이라고 밝혔다.

이번 연구결과는 생명과학 분야 세계적 학술지 '네이처 케미컬 바이올로지(Nature Chemical Biology, IF 12.996)' 4월12일자 온라인판에 게재됐다.


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