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뇌 손상 회복 실마리···새로운 단백질 결합 발견

KIST·경북대 공동 연구···헤빈·칼시온 결합 중요 역할
  • 등록 2021-04-08 오후 12:00:00

    수정 2021-04-08 오후 12:00:00

[이데일리 강민구 기자] 국내 연구진이 뇌 손상 회복을 위한 새로운 기전을 알아내고, 동물실험에서 단백질 양을 조절해 뇌 손상 회복 기간을 줄일 수 있다는 것을 입증했다.

한국과학기술연구원(KIST)은 황은미 뇌과학연구소 박사팀이 석경호 경북대 의대 교수팀과 함께 성인의 뇌 손상이 복구되는 과정에 새로운 단백질 간 결합이 필요하며, 초기 회복 단계에서 중요하게 작용한다는 것을 확인했다고 8일 밝혔다.

석경호 경북대 의대 교수(왼쪽)와 황은미 한국과학기술연구원 박사(오른쪽).(사진=한국과학기술연구원)
연구팀은 오랜 기간 특징이 알려지지 않았던 뇌의 신경교세포에서 분비되는 단백질인 헤빈과 칼시온 단백질의 결합을 발견했고, 이러한 결합이 신경세포의 회복과정에서 중요한 역할을 한다는 것을 과학적으로 증명했다.

특히 뇌 속의 헤빈·칼시온 결합을 늘리면 뇌 안에서 신경세포 사이에 더 많은 연결부위를 빠르게 생성해 손상된 뇌 기능이 조기에 회복된다는 것을 확인했다. 두 단백질은 정상 뇌 조직에서는 결합된 형태의 단백질들이 잘 관찰되나, 외상성 뇌 손상을 받은 환자에게서는 결합 단백질의 양이 줄어들었다.

뇌 손상 동물모델을 결합된 단백질을 통해 이용해 뇌 손상이 회복되는 과정도 단계적으로 확인했다. 뇌 손상 초기에 진행되는 염증반응으로 유발된 효소단백질이 헤빈을 분해해 헤빈과 칼시온 결합을 막는 것으로 분석됐다.

동물 실험에서 뇌의 손상 부위에 직접 염증반응 억제제를 투여하면 2~3주 만에 회복될 만큼 빨라졌고, 반대로 염증 단백질을 추가로 투여하면 회복이 느려졌다.

황은미 박사는 “뇌 손상뿐만 아니라 퇴행성 뇌 질환 모두 염증반응이 나타나기 때문에 뇌 질환들을 치료하려면 헤빈과 칼시온 결합을 고려해야 한다”며 “앞으로 시냅스 형성장애와 관련된 난치성 뇌 질환 치료제 개발로 이어질 수 있을 것”이라고 말했다.

연구결과는 국제 학술지 ‘Cell Death & Differentiation’ 최신호에 게재됐다.

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