민경태 UNIST 교수팀 주도…“지적장애 이해하는 발판 될 것”
국내연구진이 뇌 신경세포가 정상적으로 자라고 제자리를 찾는 데 중요한 단백질을 발견했다.
울산과학기술원(UNIST) 생명과학부의 민경태 교수팀은 DSCR1(Down Syndrome Critical Region 1) 단백질이 뇌 신경세포의 축삭돌기를 발달시키는 동시에 내비게이션 역할을 한다는 사실을 규명했다고 23일 밝혔다.
축삭돌기는 신경세포 끝에 있으며, 신경세포 네트워크 형성에 중요한 역할을 한다. 뇌가 발달하는 동안 신경세포간의 네트워크 형성은 지능과 인식에 중요한 역할을 한다.
연구팀은 DSCR1 유전자가 없거나 너무 많이 발현된 생쥐로 이번 연구를 진행했다.
그 결과 DSCR1 유전자가 사라진 생쥐의 축삭돌기는 발달이 현저하게 저하됐고, 신경세포 네트워크 형성에 중요한 축삭돌기 말단의 회전 능력이 사라졌다.
반대로 DSCR1 유전자가 과하게 발현된 생쥐는 신경세포 축삭돌기 발달이 지나치게 활성화됐고, 회전 능력도 정상세포보다 상당이 높게 나타났다.
민 교수는 “두 경우 모두 정상적인 뇌 발달을 저해한다고 여겨진다”며 “이는 DSCR1 단백질이 뇌 신경세포의 발달과 네트워크 연결에 큰 역할을 한다는 증거”라고 설명했다.
연구진은 또 DSCR1 유전자가 다른 지적장애 유발 단백질과 상호작용한다는 사실도 밝혀냈다.
DSCR1 과발현 생쥐는 축삭돌기 말단에서 지나친 회전이 나타난다. 이는 신경세포가 제자리를 찾는 내비게이션 기능이 비정상임을 의미하는 데, 이를 회복시키는 데 X-염색체 증후군을 유발하는 단백질이 효과를 나타낸 것이다.
민 교수는 “DSCR1 과발현 생쥐에서 나타나는 축살돌기 말단의 지나친 회전은 FMRP(fragile X mental retardation protein) 단백질을 줄이자 정상으로 회복됐다”며 “이는 두 단백질들이 뇌 신경세포의 내비게이션을 조절하는 공통적인 분자적, 세포학적 과정에서 역할을 하고 있음을 보여준다”고 말했다.
이어 “이번 연구가 다운 증후군을 비롯한 지적장애를 이해하는 발판이 될 것”이라고 덧붙였다.
