국내 연구진이 신경세포 연결을 주관하는 시냅스 접착단백질의 3차원 복합체 구조를 규명했다. 시냅스 이상으로 인한 강박증이나 조울증 등 다양한 뇌질환 발병기전을 밝히고, 치료제 개발에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
김호민 KAIST 의과학대학원 교수팀과 고재원 연세대 생화학과 교수팀은 공동연구를 통해 단백질 결정학기술과 바이오투과전자현미경을 활용해 두 시냅스 접착단백질 ‘슬릿트랙(Slitrk)’과 ‘`LAR-RPTP’이 결합된 3차원 구조를 밝히고, 상호간의 결합 핵심이 되는 부위를 찾았다고 18일 밝혔다.
연구팀은 두 시냅스 접착단백질이 결합한 후 클러스터를 형성하면서 시냅스 생성이 유도된다는 것도 밝혀냈다.
신경세포막에 존재하는 단백질 슬릿트랙은 다른 신경세포 막에 존재하는 단백질 LAR-RPTP와 복합체를 이뤄 초기 시냅스 형성과 신경세포의 흥분과 억제간 균형 유지에 관여하는 것으로 알려져 있다.
이들 두 단백질 이상은 시냅스의 기능이상을 유발해 자폐증, 정신분열증, 간질, 강박증, 조울증 등 다양한 신경·정신질환을 유발하는 것으로 알려졌다. 하지만 두 단백질의 결합구조와 구체적인 작용기전이 규명되지 않아 치료제 개발에 한계가 있었다.
김호민 교수는 “시냅스 접착단백질의 기능 이상으로 나타나는 다양한 뇌질환의 발병기전 이해에 큰 밑거름이 될 것”이라며 “단백질 구조생물학과 신경생물학의 유기적인 협력연구를 통해 우수한 성과를 거둔 대표적 사례가 될 것”이라고 말했다.
연구결과는 자연과학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’ 온라인판 14일자에 게재됐다.
권건호기자 wingh1@etnews.com
