'변화무쌍' 스위치 단백질 보는 바이오센서 개발

'변화무쌍' 스위치 단백질 보는 바이오센서 개발
기초과학연구원 "살아있는 생쥐 신경세포 활성화 관찰 성공"



(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 다양한 세포 기능에 관여하는 신호전달 스위치 단백질을 실시간으로 볼 수 있는 길이 열렸다.
기초과학연구원(IBS)은 인지 및 사회성 연구단 허원도 초빙 연구위원 연구팀이 신호전달 스위치 단백질의 활성을 모니터링하는 새로운 바이오센서를 개발했다고 14일 밝혔다.
세포의 신호전달 스위치 단백질은 활성화 여부로 세포 기능을 제어한다.
스위치가 켜지면 기계가 작동하는 것 같은 원리다.
대표적인 신호전달 스위치 단백질인 'small GTPase'는 세포 이동·분열·사멸과 유전자 발현 등과 연관돼 있다.
이 단백질을 제어할 수 있다면 세포 기능도 조절할 수 있다는 뜻이다.


연구팀의 바이오센서는 small GTPase 활성의 모든 변화 과정을 볼 수 있는 도구다.
광유전학과 결합해 다양한 방식으로 관찰할 수 있다.
민감도가 커 생체 내 두꺼운 조직 안에서 벌어지는 수 ㎚ 크기 변화까지 정밀하게 본다.
살아있는 동물 암세포 전이와 뇌 속 신경세포 구조변화를 살필 수 있다고 연구팀은 설명했다.
연구진은 더 나아가 미국 막스 플랑크 플로리다 연구소 권형배 박사팀과 의미 있는 실험을 진행했다.


공 위를 달리는 동물(생쥐)한테서 나타나는 small GTPase 단백질 활성을 들여다본 건데, 살아있는 쥐의 수 ㎚ 단위 신경세포 수상돌기 가시에서 변화상을 본 건 이번이 처음이다.
실험동물의 운동 행동처럼 생리학적 현상에 지장을 주지 않는 자연스러운 상태에서 뇌 영역을 바로 실시간으로 관찰할 수 있다는 뜻이다.


한국과학기술원(KAIST) 생명과학과 교수인 허원도 연구위원은 "small GTPase 단백질을 생체 내에서 관찰하기 위한 기존 센서 한계를 극복했다"며 "특히 청색 빛을 활용한 광유전학 기술과 동시에 적용할 수 있어서 다양한 세포막 수용체와 관련된 광범위한 연구에 접목할 수 있을 것"이라고 말했다.
논문은 이날 오후 7시(한국시각) 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 온라인판에 실렸다.
walden@yna.co.kr
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