광주과학기술원(GIST·총장 김기선)은 전영수 생명과학부 교수(세포 로지스틱스 연구센터장)가 미국 다트머스 대학 연구팀과 공동으로 세포 내 물질수송 정확성이 세 종류 단백질의 고유한 조합에 의해서 결정된다는 사실을 규명했다고 6일 밝혔다.
'세포 내 물질수송 정확성이 스네어(SNARE·소낭과 세포소기관의 생체막 사이의 막융합을 매개하는 단백질)에 의해 주로 결정된다'는 기존 이론과 배치되는 것으로 향후 세포 내 물질수송 연구에 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대된다.
세포 내에서 물질수송은 주로 세포 내 존재하는 직경 50㎚ 크기 인지질로 둘러싸인 막구조체인 소낭에 싸여 일어난다. 그동안 소낭이 어떻게 최종 목적지에 정확하게 이동해 막융합까지 일어나는 지에 대한 작동기전은 잘 알려지지 않았다.
2013년 노벨생리의학상을 수상한 제임스 로드만 교수는 스네어 가설을 통해 스네어 단백질이 소낭 최종 목적지를 나타내는 주소 역할을 할 것이라고 제안한 바 있다. 만약 세포 내 물질수송이 정확하게 일어나지 않을 경우 세포 생존자체를 위협할 수 있으며 다양한 질환의 원인이 되기도 한다.
연구팀은 소낭에 존재하는 스네어 단백질, 세포소기관에 존재하는 스네어 단백질, 각각 스네어 단백질에 결합하는 SM 단백질이 독특한 조합을 이뤄 작동할 경우에만 소낭과 세포소기관 간 막융합이 가장 높은 효율로 일어날 수 있다는 사실을 규명했다. 세포는 제한된 종류의 스네어 단백질과 SM 단백질을 갖고도 이들 단백질의 다양한 조합을 통해 세포 내 물질수송 다양성과 정확성을 동시에 확보할 수 있게 된다는 것을 확인했다.
전영수 교수는 “이번 연구는 세포 내 물질수송이 어떻게 정확하게 일어날 수 있는지에 대한 새로운 이론을 제시한 연구성과”라며 “세포 내 물질수송 결함으로 인해 야기되는 다양한 질환의 치료법을 찾는 연구에 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대한다”고 말했다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.com
