IBS ‘새로움’ 인식에 관여하는 시냅스 기전·신경회로 발견

(대전=뉴스1) 김태진 기자 = 기초과학연구원(IBS·원장 노도영)은 시냅스 뇌질환 연구단 김은준 단장 연구팀이 ‘새로움’을 인식하는데 관여하는 시냅스 기전 및 신경회로를 발견했다고 20일 밝혔다.

신경전달의 기본 단위인 시냅스(synapse) 형성과정의 이해는 물론 인간의 뇌에서 ‘새로움’ 인식에 관여하는 신경회로를 이해하는 데 기여할 것으로 기대된다.

뇌는 수많은 신경세포(neuron)로 이뤄져 있으며, 이 신경세포는‘시냅스’라는 작은 구조물(약 0.5 마이크론의 크기)을 통해서 서로 소통한다.

시냅스는 전-시냅스(presynapse)와 후-시냅스(postsynapse)가 서로 접착돼 만들어지는데 전-시냅스에서 신경전달물질을 내보내면 후-시냅스가 수용체를 통해 신경전달물질을 감지하는 방식으로 신경전달(synaptic transmission)이 일어난다.

연구팀은 전-시냅스에 위치한 ‘PTPσ(시그마)’라는 시냅스 접착 단백질이 기억을 매개하는 것으로 알려진 NMDA 수용체가 위치하고 안정화될 수 있도록 도와 기능을 조절한다는 사실을 밝혀냈다.

또 시냅스 접착 단백질 PTPσ가 시냅스 형성에 관여한다는 기존의 체외(in vitro)실험 결과와 달리 시냅스 형성과는 무관하지만 성숙과 관련되어 있다는 결과를 동물의 체내(in vivo)실험을 통해 얻었다.

연구팀이 생쥐 실험을 통해 PTPσ가 결손된 생쥐가 시냅스 형성 자체에는 별다른 문제점이 없었음에도 새로움을 인식하지 못한다는 사실을 증명한 것이다.

김은준 단장은 “시냅스 접착 단백질의 하나인 PTPσ가 단순히 전-시냅스와 후-시냅스를 연결하는 ‘접착제’가 아니라 새로운 자극에 대한 인식능력을 조절하고 관련 신경회로를 활성화시키는 물질이라는 사실을 밝혀냈다”며 “이 연구가 관련 뇌질환의 발병 기전 이해 및 향후 뇌인지 기능 치료제 개발에 도움을 줄 것으로 기대한다”고 말했다.

이번 연구 결과는 ‘이라이프(eLife)’ 온라인 판에 지난 3월 6일 게재됐다.

memory444444@nate.com