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기초과학연구원 "이온통로 단백질 손상된 실험 쥐,복권 줍는꿈기억력 감퇴"

이온 채널 'TMEM87A'이 손상된 실험 쥐(GolpHCat KO)의 골지체가 부어오른 모습
[IBS 제공.재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 기초과학연구원(IBS)은 세포소기관 '골지체'의 이온 채널이 어떻게 작동하는지 규명했다고 16일 밝혔다.

이를 골지체의 기능 이상으로 나타나는 인지 장애 치료를 위한 새로운 표적으로 제시했다.

골지체는 단백질을 가공해 세포 밖으로 옮기는 역할을 한다.제 기능을 하기 위해서는 이온 채널을 통해 내부를 약산성 상태로 유지해야 한다.

이온 채널은 이온이 드나드는 통로 역할을 하는 막 단백질로,자극에 따라 여닫으며 이온 농도를 조절한다.

이온 채널에 문제가 생기면 골지체에 구조적 변화가 일어나게 되는데,알츠하이머병 등 인지 기능 장애에서 종종 골지체 기능 이상이 발견되지만 어떤 이온 채널에 의한 것인지는 알려지지 않았다.

IBS 인지 및 사회성 연구단 이창준 단장 연구팀은 뇌 별세포(뇌 속 별 모양의 비신경세포)에 높게 발현하는 것으로 알려진 'TMEM87A'라는 막 단백질이 골지체의 산도를 조절하는 이온 채널임을 확인했다.

이어 바이오분자 및 세포 구조 연구단 김호민 CI 연구팀과 함께 '초저온 전자현미경'(Cryo-EM)을 이용,복권 줍는꿈초고해상도로 TMEM87A의 3차원 분자 구조를 밝혀냈다.

또 전기생리학 실험과 분자동역학 분석을 통해 이 단백질이 전압 변화에 따라 통로가 열리게 되며,양이온이 이동하는 채널로서 음이온 채널과 함께 골지체의 막 전압을 조절한다는 것을 확인했다.

특히 TMEM87A 단백질이 손상된 실험 쥐는 골지체가 조각나거나 부어오르는 등 비정상적인 모습으로 변했으며,이는 학습 장애와 기억력 감퇴로 이어졌다.

이창준 단장은 "골지체의 형태적·기능적 변화가 어떻게 기억력에 관여하는지 밝혔다"며 "TMEM87A 단백질을 표적으로 하는 새로운 뇌 질환 치료 방법을 찾는 데 기여할 것"이라고 말했다.

이번 연구 성과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'(Nature Communications) 지난 11일자 온라인 판에 실렸다.

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