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김은준교수팀, 시냅스 생성 단백질 발견
- 흥분성 시냅스 생성 촉진하는 새로운 단백질‘엔지엘’발견
- 정신분열증을 비롯한 다양한 뇌질환 발병 원리 추정 가능
- 네이처 뉴로사이언스誌 9월호 게재
사람의 뇌에서 시냅스의 생성을 촉진하는 새로운 단백질이 국내 연구진에 의해 발견됐다.
KAIST(총장 서남표) 생명과학과 김은준(金恩俊, 42 / 시냅스생성 창의연구단 단장) 교수팀이 ‘엔지엘(NGL)’ 단백질이 흥분성 시냅스의 생성에 관여한다는 새로운 사실을 발견, 오는 18일 발표되는 신경과학 권위지인 ‘네이처 뉴로사이언스誌(Nature Neuroscience)" 9월호에 게재된다고 밝혔다.
金 교수팀은 後시냅스에 위치한 ‘엔지엘’이란 막단백질이 前시냅스의 네트린지(netrin-G)라는 다른 막단백질과 연결되면서 가교 역할을 하여 새로운 시냅스 생성을 촉진하는 것을 발견했다.
‘엔지엘’은 뉴로리긴(neuoroligin)에 이어 세계에서 두 번째로 새롭게 발견된 시냅스 가교 단백질이다. 이 새로운 단백질의 발견으로 시냅스 생성 원리와 다양한 뇌질환 발병 원인을 추정할 수 있게 되었다.
우리 뇌는 약 1000억개 이상의 신경세포와 각 세포당 1만 여개의 시냅스로 신경회로망을 구성하고 있다. 시냅스는 신경세포 사이에 신경전달이 일어나는 장소다. 시냅스의 생성은 신경회로의 생성으로 연결되고, 신경회로는 정상적인 뇌발달이나 뇌기능뿐만 아니라 다양한 뇌질환과도 관련이 깊다.
金 교수는 “엔지엘과 연결되어 있는 네트린지(netrin-G)가 정신분열증 (schizophrenia)과 관련이 있고, 엔지엘과 비슷한 기능을 가진 다른 시냅스 가교 단백질인 뉴로리긴이 정신지체(mental retardation) 및 자폐증(autism)과 관련이 깊은 만큼, 엔지엘도 정신분열증을 비롯한 다양한 뇌질환과 관련이 있을 것으로 보인다"라고 말했다.
<첨부사진 설명>
■ 사진 1: 엔지엘의 시냅스 생성 능력 확인 실험 1
표면에 엔지엘을 발현하고 있는 일반세포(녹색)와 신경세포를 섞어 준다. 축색돌기(axon)가 약 10시 방향에서 가운데 위치해 있는 엔지엘(일반세포)쪽으로 뻗어 나오다가 엔지엘을 만나게 되는데, 이 때 엔지엘은 접촉하는 축색돌기 안에 前시냅스(붉은색)의 형성을 유도한다. 前시냅스의 형성 여부는 시냅신(Synapsin)이라는 前시냅스 단백질의 형광 염색(붉은색)으로 알 수 있다.
- 그림a-b : 엔지엘에 의한 시냅스 형성
- 그림c-d : 시냅스 생성능력이 소멸된 변형 엔지엘은 시냅스 생성 못함
■ 사진 2: 엔지엘의 시냅스 생성 능력 확인 실험 2
표면에 엔지엘을 코팅시킨 구슬을 신경세포 위에 뿌려주면 구슬이 신경세포의 축색돌기와 접촉하게 된다(구슬들은 가운데 패널의 위상차 이미지에서 명확히 보임). 이때 엔지엘은 축색돌기 안에 前시냅스(붉은색)의 형성을 유도한다. 전시냅스의 형성 여부는 시냅토파이진(SynPhy; a 패널) 또는 비글룻(VGlut1; b패널)이라는 前시냅스 단백질의 형광 염색(붉은색)으로 알 수 있다.
2006.09.19 조회수 21641 -
'올해의 젊은과학자상' KAIST 휩쓸어
신중훈ㆍ최인성ㆍ김은준 교수 등...5년간 年 3천만원 연구장려금 지급
과학기술부와 한국과학기술한림원은 "제8회 젊은 과학자상" 수상자로 변재형(38ㆍ포항공대 수학과), 신중훈(36ㆍKAIST 물리학과), 최인성(35ㆍKAIST 화학과), 김은준(40ㆍKAIST 생명과학과) 교수 등 4명을 선정했다고 26일 밝혔다.
특히 젊은 과학자상 수상에는 KAIST(한국과학기술원) 교수들이 4개 분야중 3개 분야를 휩쓰는 기염을 토해 냈다.
수학 분야 수상자인 변 교수는 대칭성 파괴와 특이 섭동(역학계에서 주요한 힘의 작용에 의한 운동이 부차적인 힘의 영향으로 교란되어 일어나는 운동)된 공간 위에서의 해(解:해법)의 구조를 비롯해 임계 진동수를 가진 스탠딩 웨이브의 존재성과 특이 섭동된 타원형 편미분 방정식에 관한 연구업적을 높이 평가받았다.
물리 분야 신 교수는 희토류 원소가 도핑된 나노결정 실리콘 박막 제작과 이의 성질 현상 연구, 제어 및 규명과 광학적 성질연구에 초점을 맞췄으며 광대역 통신ㆍ정보소자에 응용 가능한 연구업적을 인정받아 수상자로 선정됐다.
화학 분야 수상자인 최 교수는 나노 바이오센서 및 약물전달시스템과 생체친화성 고분자 코팅기술 연구를 비롯해 표면생유기화학 분야를 정립하고 분자단위에서의 표면 제어를 통한 나노-바이오기술 연구업적을 인정받았다.
생명과학 분야 수상자로 선정된 김 교수는 신경세포의 시냅스 생성과 관련된 분 자기전의 규명을 통해 밝혀진 시냅스 단백질들과 정신지체, 언어장애 및 근무력증 등 다양한 뇌질환과의 관련 여부에 관한 연구업적을 높이 평가받았다.
젊은 과학자상은 21세기 우리나라의 과학기술계를 이끌 40세 미만의 젊은과학자 를 발굴, 포상하는 제도로 1997년부터 자연과학 분야와 공학분야에서 번갈아 4명씩 선정하고 있다.
한편 시상식은 내년 2월경 청와대에서 대통령이 참석한 가운데 진행되며 수상자에게는 대통령 상장과 함께 5년간 연 3천만원의 연구장려금이 지급된다.
2004.12.27 조회수 36427