세포내 소기관 연결하는 단백질복합체 구조 첫 규명

세포내 소기관 연결하는 단백질복합체 구조 첫 규명

UNIST·GIST 연구팀, "당뇨·퇴행성 뇌질환 치료법 개발에 도움"

(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 이창욱 울산과학기술원(UNIST) 교수와 전영수 광주과학기술원(GIST) 교수 공동연구팀은 세포 안에서 단백질 등의 물질을 교환할 수 있게 '접점'을 만드는 단백질의 구조를 규명했다고 7일 밝혔다.





사람의 몸을 구성하는 세포 안에는 에너지를 생산하는 '미토콘드리아'와 소화 작용을 하는 '리소좀' 등 다양한 소기관이 들어있다.

이들 소기관 사이에 물질이 수송되고 교환되는데, 이 과정에 장애가 생기면 당뇨병이나 신경·면역질환 등이 나타날 수 있다.

과학자들은 세포 소기관끼리 직접 연결되는 지점(막접촉점)이 있어, 이곳을 통해 다양한 물질을 직접 교환한다는 사실을 현미경으로 관찰해왔다. 그러나 막접촉점이 어떻게 형성되는지는 베일에 싸여 있었다.

연구진은 단 하나의 세포로 이뤄진 효모를 이용해 이 문제를 풀었다. 막접촉점을 만드는 단백질 복합체의 3차원 구조를 풀어, 'Nvj1p'과 'Vac8p'이라는 두 단백질이 직접 결합해 막접촉점을 형성함을 발견한 것이다. 연구진이 두 단백질을 망가뜨리자, 세포 내 소기관끼리 막접촉점을 만들지 못했다.

연구진은 "세포소기관 간 막접촉점을 형성하는 단백질 복합체의 구조를 최초로 밝혔다"며 "이는 생명의 기원을 이해하고 세포 내 물질 이동의 결함에 의해 야기되는 질병의 치료법 개발에 새로운 이론적 단초를 제공할 수 있을 것"이라고 의의를 밝혔다.

이번 연구는 미래창조과학부 기초연구지원사업, 교육부의 이공학 개인기초연구지원사업의 지원으로 수행했으며 연구 결과는 5월 24일 국제학술지 '미국 국립과학원 회보'(PNAS)에 실렸다.

한편 세포 내 물질 교환의 다른 방법으로는 물질을 '보자기' 같은 소낭(vesicle)에 싸 다른 소기관으로 수송하는 것도 있다. 랜디 셰크먼 미국 버클리 캘리포니아대(UC버클리) 교수 등 2명은 이를 발견한 공로로 2013년 노벨생리의학상을 수상했다.





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