빛으로 신경 끄고 켠다…신경세포부터 인슐린 분비까지 제어 작성일 08-06 26 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">DGIST</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="QSy6Xed8LY"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="5985e5955e94984c0a4c25401e8abffa89c937a1b2dd4c07266e500b2070f02a" dmcf-pid="xp7jKwrNdW" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="윗줄 왼쪽부터 전영현 대구경북과학기술원((DGIST) 연구원, 김병찬 박사과정생, 김현호 박사, 아랫줄 왼쪽부터 엄지원 교수, 김동욱 박사. DGIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/06/dongascience/20260806115212773qnkz.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="PFVmPlSrMG" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/06/dongascience/20260806115212773qnkz.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 윗줄 왼쪽부터 전영현 대구경북과학기술원((DGIST) 연구원, 김병찬 박사과정생, 김현호 박사, 아랫줄 왼쪽부터 엄지원 교수, 김동욱 박사. DGIST 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="498ac0c7c8b85b994bdfec7e7cb1256fe182be586bcff1b6e7ed81f4e24b96f3" dmcf-pid="yjkpmBb0dy" dmcf-ptype="general">신경세포 간 신호를 조절하는 차세대 광제어 스위치가 개발됐다. 뇌질환의 원인을 규명하고 인슐린 분비를 제어하는 데 활용될 것으로 전망된다. </p> <p contents-hash="d6e2a19f3426ea76709b219f928e39b2dc32f53f115c6e4e9d949102d644b511" dmcf-pid="WAEUsbKpLT" dmcf-ptype="general">대구경북과학기술원((DGIST)은 엄지원 뇌과학과 시냅스 다양성 및 특이성 조절 연구단 교수 연구팀이 앨리스 팅 미국 스탠포드대 교수 연구팀과 공동 연구를 통해 빛으로 신경세포 간 신호 전달을 차단하고 다시 회복시킬 수 있는 광제어 플랫폼 ‘LATeNT’를 개발했다고 6일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 메소드’에 지난달 31일 온라인 게재됐다. </p> <p contents-hash="157c0cd6ab06c74e6bee505eb90b2bee96d14820e1ed21933335bfc26fd9e5ae" dmcf-pid="YcDuOK9URv" dmcf-ptype="general">신경세포끼리 정보를 주고받기 위한 핵심 연결 부위는 시냅스다. 시냅스 기능에 이상이 생기면 불안장애, 우울증, 자폐스펙트럼장애 등 다양한 신경정신질환이 발생할 수 있다. </p> <p contents-hash="9490206af788838db4bd8966947ffe5e863fb57feaa41e2939b1d036e1e7ef32" dmcf-pid="Gkw7I92uiS" dmcf-ptype="general">다양한 신경정신질환의 원인을 규명하고 치료하려면 시냅스를 제어하는 도구가 필요하지만 기존 광유전학 기술은 신경세포의 전기적 활동을 제어하는 데 국한된다. 특정 시냅스의 신호 전달을 장시간 억제했다가 회복시키는 기술은 부족하다. </p> <p contents-hash="d5786f6381b2b37f9974776beb3b0b5996bf9e5fd33d9c2a0e3e409d40594e71" dmcf-pid="HErzC2V7el" dmcf-ptype="general">연구팀은 신경전달물질 분비에 관여하는 단백질(VAMP2)을 절단하는 ‘파상풍 신경독소’에 빛을 감지하는 ‘LOV 단백질’을 결합한 플랫폼(LATeNT)을 설계했다. </p> <p contents-hash="e21140da271096f8f6ba4eced5e0909bcb01ed6aa700fa3ff47aca0b6260d23f" dmcf-pid="XDmqhVfzJh" dmcf-ptype="general">LATeNT는 특정 파장의 청색광에 노출될 때만 VAMP2 단백질을 절단해 시냅스 신호를 억제한다. LATeNT는 약한 청색광 자극만으로도 강력한 신경전달 억제 효과를 유도한다. 빛 자극을 거두면 24시간 이내에 신경전달 기능이 원래 상태로 자연스럽게 회복되는 가역적 특성을 띤다. </p> <p contents-hash="57ebc72a08eac0c30c1f0a2e372cdb67d332100870395349f3c96bd299fd8e9a" dmcf-pid="ZwsBlf4qiC" dmcf-ptype="general">연구팀은 쥐 모델에게 LATeNT를 적용해 기억과 감정을 조절하는 해마 내 특정 억제성 신경세포의 신호를 일시적으로 차단했다. 이 과정을 통해 차단한 신경세포가 불안 행동을 제어하는 뇌 신경회로에 핵심적으로 관여한다는 사실을 밝혔다. LATeNT는 기존 광유전학 도구보다 강력하고 지속적으로 신경세포 신호 전달을 억제하는 효과가 있다는 점도 확인됐다.</p> <p contents-hash="2c784123e9adc3a803a5445ec4872de635a47badf9a7b0af18169bdf2d03b5ed" dmcf-pid="5rObS48BJI" dmcf-ptype="general">연구팀은 LATeNT를 중추신경계뿐 아니라 췌장 베타세포에도 적용해 빛으로 인슐린 분비를 정밀하게 조절하는 데 성공했다. LATeNT가 뇌 신경회로 연구를 넘어 대사 및 면역 질환 연구, 합성생물학 기반 유전자 회로 설계 등 생명공학 전반에 걸쳐 범용적으로 활용 가능한 플랫폼임을 시사한다.</p> <p contents-hash="ca8d9c962a31ece2c9c9f4e054570b4cb92c644ae3e1b072ceee0cf6a212862b" dmcf-pid="1mIKv86bLO" dmcf-ptype="general">엄 교수는 “LATeNT는 특정 시냅스 단백질의 기능을 시공간적으로 제어할 수 있는 최초의 분자 도구로서 신경회로 연구의 정밀도를 획기적으로 높였다”며 “향후 아데노연관바이러스(AAV) 유전자 전달기술이나 약물 제어 시스템과 융합하면 뇌 신경질환은 물론 암, 대사, 면역 질환을 아우르는 정밀 맞춤형 치료 플랫폼으로 확장될 수 있을 것”이라고 말했다.</p> <p contents-hash="584444a5933897bdf6cd0cd2ac5e6e4ca91a69dd9b721ff1e100da847baaef12" dmcf-pid="tsC9T6PKJs" dmcf-ptype="general"> <참고 자료> <br> doi.org/10.1038/s41592-026-03176-W</p> <p contents-hash="0b4becfad1bcd6724ad863e51036356162f3df5621bad3fd19fb80f1f6758c1b" dmcf-pid="FOh2yPQ9Jm" dmcf-ptype="general">[문세영 기자 moon09@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 네오위즈, 이달 배태근·박성준 투톱 체제로…'PC·콘솔 중심' 체질 개선 속도 08-06 다음 안개·불투명막 뒤 투명 물체, 사진 한 장으로 복원 08-06 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
