KAIST(총장 강성모)는 김재경 수리과학과 교수팀이 미분방정식 모델링을 이용, 생체시계가 체내 암 억제 물질의 효율을 변화시키는 원리를 예측했다고 10일 밝혔다.
뇌 속 생체시계는 인체를 24시간 주기에 맞게 조절한다. 오후 9시가 되면 멜라토닌 호르몬 분비를 유발해 잠들게 하는 등 다양한 생리작용에 관여한다. 잦은 야근, 교대 근무로 생체리듬이 교한되면 암, 당뇨, 심장병 등을 유발할 수 있다.
암 억제 물질인 p53(유전자 돌연변이 예방 단백질)도 생체시계에 따라 세포핵 내 양이 많아지거나 줄어들지만 원리가 파악되지 않았다.
연구팀은 수리 모델링을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션으로 생체시계와 p53의 연관성을 연구했다. 수백만개 경우의 수를 실험에 적용, 연구에 필요한 비용·시간·인력을 줄였다.
연구 결과 생체시계 핵심 역할을 하는 Period2 단백질이 p53 단백질을 세포 핵 안으로 이동시킨다는 것을 예측했다. 핵 안에 p53 단백질이 들어가면 세포가 안정화된다.
예측 결과는 미국 칼라 핀기엘스타인 버지니아공대 연구팀의 실험으로 증명됐다.
연구팀은 이번 성과가 최적의 항암제 투약 시간을 밝히는 역할을 할 것으로 내다봤다.
김 교수는 “많은 항암제가 투약 시간에 따라 효과가 달라진 원인을 규명, 새로운 암 치료법 개발이 가능해졌다”고 설명했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
