뇌 속 신경전달물질 주머니가 서로 뭉쳐있는 원리 밝혀

서울대·예일대 "신경계 질환 연구에 기여"

한국연구재단은 서울대 장성호 교수와 미국 예일대 피에트로 디 카밀리 교수 공동 연구팀이 뇌 속 신경전달물질을 담은 주머니(시냅스 소낭)가 평상시 서로 뭉쳐있는 원리를 규명했다고 11일 밝혔다.

뇌 속 신경세포가 다음 신경세포로 신호를 전달하려면 시냅스 소낭에서 신경전달물질을 분비해야 한다.

시냅스 소낭은 자극을 받으면 신경전달물질을 분비하는데, 평상시에는 서로 무리를 지어 응집해 있는 것으로 알려져 있다.

연구팀은 서로 뭉쳐있는 시냅스 소낭이 흥분 시 유동적으로 움직일 수 있는 것은 세포 내 액체 상분리(phase separation) 현상 때문일 것으로 가정하고 연구를 진행했다.

액체 상분리는 물과 기름을 섞을 경우 액체로서의 유동성은 가지면서도 그 둘이 서로 섞이지 않고 각각 뭉쳐있는 현상을 말한다.

연구팀은 시냅스 소낭에 풍부하게 존재하는 단백질인 시냅신과 시냅토파이신 간 정전기적 상호작용이 상분리 현상을 일으키는 원인임을 확인했다.

장성호 교수는 "시냅스 소낭 간 응집 현상을 일으키는 두 가지 중요한 단백질을 찾아냈다"며 "기초 신경과학 연구와 신경계 질환 연구에 기여할 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션스'(Nature Communications) 이날 자에 실렸다.

/연합뉴스