빛으로 뇌 신경 껐다 켰다…DGIST, 차세대 '생체 스위치' 개발[과학을읽다] 작성일 08-06 26 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">신경 신호 차단 뒤 24시간 내 자연 회복…광유전학 한계 극복<br>뇌질환 연구부터 인슐린 분비 제어까지 활용 기대</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="KxI3ZdJ6g7"> <p contents-hash="b172b242c7f2cce61196bb62c37f4c7d1d3dc4c598d8d74292373c2f0642fd85" dmcf-pid="9MC05JiPau" dmcf-ptype="general">빛을 한 번 비추는 것만으로 신경세포 간 신호 전달을 차단한 뒤 하루 안에 다시 정상 상태로 되돌릴 수 있는 차세대 광제어 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 뇌 신경회로 연구는 물론 당뇨병 등 대사질환 연구에도 활용할 수 있는 새로운 생체 제어 플랫폼으로 평가된다.</p> <div contents-hash="ba85369a712517186e3543a565a9a4fac45caf9a8cd2a4f0066b6feba9883d22" dmcf-pid="2Rhp1inQaU" dmcf-ptype="general"> <p>DGIST는 엄지원 뇌과학과 교수 연구팀이 앨리스 팅 미국 스탠퍼드대 교수 연구팀과 공동으로 신개념 광제어 플랫폼 'LATeNT'를 개발했다고 6일 밝혔다. 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 '네이처 메서즈(Nature Methods)'에 지난달 31일 온라인 게재됐다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="b6a3b767f67d47960d9dbd9b6b3efa294df9f5918410ecb9d95f5e9fd0abf4f5" dmcf-pid="VelUtnLxgp" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="LATeNT 기술 : 빛으로 시냅스 전달을 선택적으로 제어하는 차세대 광제어 플랫폼. 연구팀 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/06/akn/20260806084531259xlkp.jpg" data-org-width="745" dmcf-mid="Bo6CrqB3Aq" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/06/akn/20260806084531259xlkp.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> LATeNT 기술 : 빛으로 시냅스 전달을 선택적으로 제어하는 차세대 광제어 플랫폼. 연구팀 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="adeb84d6bbab26447b43b2ffcbbe7321acfa3f7e0a9f2827b9bd6cf25e23024e" dmcf-pid="fdSuFLoMg0" dmcf-ptype="general">시냅스는 신경세포가 정보를 주고받는 연결 부위다. 시냅스 기능에 이상이 생기면 우울증과 불안장애, 자폐스펙트럼장애 등 다양한 신경정신질환이 발생할 수 있다. 기존 광유전학 기술은 신경세포의 전기적 활동을 조절하는 데는 효과적이었지만 특정 시냅스의 신호 전달을 장시간 억제한 뒤 원래 상태로 회복시키는 데에는 한계가 있었다.</p> <p contents-hash="ec6fcb3c3f2e16364a08ac52f220844e57f4c0c22ffabce377bc60e9c8927d7f" dmcf-pid="4Jv73ogRa3" dmcf-ptype="general"><strong><strong><strong>약한 청색광 한 번으로 신경 신호 차단…하루 만에 회복</strong></strong></strong></p> <p contents-hash="e0a894b561e1b5a2568c55d64312dcc9555e09a8a8e9a0b25b06b65b855ead5e" dmcf-pid="8iTz0gaecF" dmcf-ptype="general">연구팀은 파상풍 신경독소에 빛을 감지하는 'LOV(light-oxygen-voltage)' 단백질을 결합해 LATeNT를 설계했다. 이 플랫폼은 청색광을 받았을 때만 신경전달에 필요한 'VAMP2' 단백질을 절단해 시냅스 신호를 차단한다. 이후 빛을 제거하면 약 24시간 안에 신경전달 기능이 자연스럽게 회복되는 것이 특징이다.</p> <div contents-hash="e1357aaf1669d95353b18fcc26fc9f54b427b193618a85dab5054e3ef9ee0b3d" dmcf-pid="6nyqpaNdat" dmcf-ptype="general"> <p>연구팀은 쥐 실험을 통해 기억과 감정을 조절하는 해마의 특정 억제성 신경세포 신호를 일시적으로 차단한 결과, 해당 신경세포가 불안 행동을 조절하는 데 핵심적인 역할을 한다는 사실도 확인했다. 기존 광유전학 기술보다 더욱 강력하고 지속적인 신경전달 억제 효과도 나타났다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="d3a19691af3fe81da7de7b21a54cef53fb2fbcef82d18b3fa31d188f3069eb19" dmcf-pid="PLWBUNjJA1" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="엄지원 DGIST 뇌과학과 교수 연구팀. (앞줄 왼쪽부터) 엄지원 교수, 김동욱 박사, (뒷줄 왼쪽부터) 전영현 연구원, 김병찬 박사과정생, 김현호 박사. DGIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/06/akn/20260806084533507cfap.jpg" data-org-width="745" dmcf-mid="bAMwA0pXcz" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/06/akn/20260806084533507cfap.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 엄지원 DGIST 뇌과학과 교수 연구팀. (앞줄 왼쪽부터) 엄지원 교수, 김동욱 박사, (뒷줄 왼쪽부터) 전영현 연구원, 김병찬 박사과정생, 김현호 박사. DGIST 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="fa7776d12c10b98645e02383ecc5d30862be518bfc16be31fd506b4d94935d39" dmcf-pid="QoYbujAig5" dmcf-ptype="general">연구팀은 또 LATeNT를 췌장 베타세포에 적용해 빛으로 인슐린 분비를 정밀하게 조절하는 데도 성공했다. 연구진은 이번 기술이 뇌 연구를 넘어 대사질환과 면역질환 연구, 합성생물학 기반 유전자 회로 설계 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대했다.</p> <p contents-hash="2ee92bad34529c383edeab692e919c7b5364bf1731d86e972cb5fee2bf42299f" dmcf-pid="xBNTC2V7kZ" dmcf-ptype="general">엄 교수는 "LATeNT는 특정 시냅스 단백질의 기능을 시간과 공간에 따라 정밀하게 제어할 수 있는 새로운 분자 도구"라며 "향후 아데노연관바이러스(AAV) 유전자 전달기술이나 약물 제어 시스템과 결합하면 뇌질환뿐 아니라 암, 대사질환, 면역질환을 아우르는 정밀 치료 플랫폼으로 발전할 수 있을 것"이라고 말했다.</p> <p contents-hash="a71e923894b6bfb5e5e60bc9d03e5e75094d2ab1c28576af20bece490f8fa685" dmcf-pid="yw0QfOIkkX" dmcf-ptype="general">이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐으며, 노희광 박사와 김동욱 박사가 공동 제1저자로 참여했다.</p> <p contents-hash="f6df8014ae37f5ab091cc59c905337b077683faeee80c9afffd9591cfec2076e" dmcf-pid="Wrpx4ICEgH" dmcf-ptype="general">김종화 기자 justin@asiae.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 아시아경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "10명 중 7명 '여권형' 골랐다"…삼성 폴더블 144만대 '신기록' 08-06 다음 LG CNS, 727억원 규모 중간배당…AI 투자·주주환원 병행 08-06 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
