뇌 발달 장애 치료, 태아의 지능 향상 타깃으로 적용 기대
지난 4일 미래창조과학부(장관 최양희) 한중수 한양대 의대 교수팀이 신경줄기세포의 분화를 결정하는 단백질과 그 기능을 규명했다고 밝혔다.
신경줄기세포(Neural stem ocells)는 신경세포분화(neuronal differetliation)를 통해 뇌를 이루는 신경세포(neuron, 뉴런) 또는 이를 물리적으로 떠받치는 성상세포(astrocyte)로 분화할 수 있다. 지금까지 이 줄기세포의 운명이 어떻게 두 종류의 세포로 나뉘는지 알려지지 않았으나 최근 국내 연구진이 이를 처음으로 규명했다.
연구진은 임신 14일 된 흰쥐의 배아에서 분리한 신경줄기세포를 분석한 결과 이 세포의 운명을 결정짓는 것은 '히포칼신(Hippocalcin)'이라는 단백질임을 확인했다. 줄기세포가 히포칼신을 많이 만들면 주로 신경세포가 됐다.
히포칼신은 뇌 신경계에서만 특이적으로 발현되는 칼슘결합 단백질로 보고된 이후 현재까지 존재 이유와 역할에 관해 알려지지 않았다. 이번 연구에서 히포칼신이 신경줄기세포와 신경분화(신경줄기세포가 신경세포나 신경교아세포(glial cell)로 분화하는 현상) 조절의 새로운 핵심단백질로 관여한다는 사실이 밝혀졌다.
▲ 신경줄기세포에 관련된 단백질과 기능 <자료제공=미래창조과학부>
더 나아가 연구진은 히포칼신이 어떤 단백질과 순차적으로 적용하는지도 알아냈다. 신경줄기세포 분화 유도 시 칼슘과 결합한 히포칼신은 세포막으로 이동하고 PLD1(인지질 분해효소 중 한 가지 유형으로 세포막의 특정인지질을 분해하는 효소) 단백질을 활성화한다. 이를 신호로 줄기세포가 신경세포로 분화된다. 반면 PLD1 단백질이 활성을 잃으면 줄기세포는 성상세포가 된다.
한중수 교수는 "이 연구는 신경줄기세포가 성상세포를 포함한 신경아교세포로 되지 않고, 신경세포로 분화하는 뇌 특이 신호전달체계를 최초로 규명했다"며 "앞으로 뇌 발달 장애 치료 및 태아의 지능향상을 위한 타깃이 될 것으로 기대한다"고 전했다.
이번 연구는 미래부 기초연구사업 지원으로 수행했으며 연구 결과는 지난해 12월 22일 국제학술지 '스템 셀 리포트'(Stem Cell Report)에 실렸다.
▲ 한중수 한양대 의대 교수 <자료제공=미래창조과학부>
황현정 기자 guswjd7522@naver.com