가톨릭의대 "세포 속 이온 흐름으로 질병 실마리 찾는다"

(서울=뉴스1) 구교운 기자 = 위진홍 가톨릭대 의과대학 교수가 정부 지원을 받아 리소좀(Lysosome) TRPML(transient receptor potential channel, mucolipin subfamily) 이온채널을 기반으로 세포 내 소기관 간 신호전달 기전을 규명하고 이를 통한 질환의 새로운 치료 표적을 개발하는 연구를 진행한다.

가톨릭의료원은 위 교수가 과학기술정보통신부가 주관하는 2025년도 우수신진연구사업과 신진연구자 인프라 지원사업에 동시 선정됐다고 9일 밝혔다.

위 교수는 '리소좀 TRPML 이온채널 기반 세포소기관 조절로 질환 신규 치료 표적 제시' 과제를 통해 향후 5년간 약 12억 5000만 원 규모의 정부 지원을 받는다.

연구의 핵심은 세포 속 소기관인 리소좀이다. 리소좀은 세포 안에서 필요 없어진 물질을 분해하고 재활용하는 청소부 역할을 한다. 하지만 단순한 청소부 그 이상으로, 리소좀을 중심으로 한 단백질 분해는 세포 영양분 공급 체계, 항상성 유지 및 질병 조절에 핵심적인 역할을 한다.

특히 리소좀 안의 칼슘(Ca²⁺) 신호가 세포 내 청소 작용(오토파지), 세포 간의 신호전달, 생존 결정 등에 깊이 관여하며 이 과정에 핵심적인 역할을 하는 것이 바로 TRPML 이온채널이다.

위 교수는 TRPML 이온채널의 기능 변화가 세포 내 신호체계와 생존 결정에 미치는 영향을 분석할 계획이다. TRPML은 리소좀이 포함된 세포소기관에 존재하는 비선택적 양이온 채널로, 칼슘 외에도 마그네슘, 철, 아연 등 이온 흐름을 조절한다.

위 교수는 전기생리학 기반 분석을 통해 이온 흐름이 세포소기관 간 결합과 신호전달 네트워크에 어떤 변화를 일으키는지를 규명하고, 이를 토대로 신규 치료 타깃을 발굴한다는 목표다.

또 신진연구자 인프라 지원사업을 통해 첨단 영상 장비인 '홀로토모그래피(Holotomography)' 시스템도 도입한다. 이 장비는 염색이나 손상 없이 살아있는 세포를 3차원 고해상도로 관찰할 수 있어 소기관 간 실시간 상호작용을 분석할 수 있다.

위 교수는 지난 2021년 해당 분야 연구 결과를 국제학술지 'Nature'에 게재하며 세계 최고 수준의 연구역량을 인정받았다.

연구팀은 이번 과제를 통해 세포소기관의 역동성, 상호작용, 활성 기전을 규명하고 이를 질환 진단 및 치료 타깃 개발로 확장한다는 계획이다.

위 교수는 "세포소기관 이온채널은 생명현상의 근본을 이해하는 중요한 연구주제"라며 "이 분야 기술 선점은 미래 의료 기술의 패러다임 전환과 신성장동력 확보에 직결될 것"이라고 말했다.

kukoo@news1.kr