국내외 한국인 과학자들이 세계적인 과학저널에 잇달아 획기적인 연구 성과를 발표했다.

미국 록펠러대학 폴 그린가드 박사팀의 김용(36) 박사는 17일 뇌 속에서 기억과 인지 등의 정보처리 과정을 수행하는 부위인 ‘시냅스’의 형성과 기능 등에 영향을 미치는 ‘수상돌기 가시(dendrite spine)’의 조절 메커니즘을 규명했다고 밝혔다. 이번 연구결과는 네이처지 인터넷판에 이날 실렸다.

김 박사는 1999년 포항공대에서 박사학위를 받은 뒤 그린가드 박사팀에서 연구원으로 일하고 있다.

김용 박사가 제1저자로 참여한 연구팀은 스파인 및 스파인 구조의 역동적 변화를 일으키는 중요 요소인 ‘액틴 필라멘트(Actin Filament)’의 형성과 억제가 ‘웨이브1(WAVE1)’이라는 단백질의 인산화(燐酸化)에 의해 조절된다는 것을 최초로 밝혔다.

과학자들은 질병 치료의 기틀을 마련하는 차원에서 시냅스 형성과 변화를 연구해왔는데, 특히 수상돌기의 세부구조인 ‘스파인(spine:가시 모양의 돌기)’ 구조의 형성과 모양조절 메커니즘을 밝히면 시냅스에 대해 보다 자세히 알게 될 것으로 기대해왔다.

김용 박사는 “시냅스의 변화는 치매, 마약 중독, 정신분열증 등의 질환에서 공통으로 발견되기 때문에 이들 질병을 규명하려면 하부 조절 메커니즘에 대한 연구가 필요하다.”면서 “이번 연구성과가 기초적이긴 하지만 질병 연구에 도움이 될 것”이라고 말했다.

한편 포항공대 김경태 교수와 박사과정 강태홍씨 연구팀은 효소 단백질의 일종인 ‘VRK3’가 신경세포 분화와 세포 증식 등에 결정적 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다고 밝혔다.

연구결과는 네이처의 자매지인 ‘네이처 셀 바이올로지’ 온라인판에 게재됐다.

연구팀은 VRK3 단백질이 세포의 성장·분화·사멸 등 생리현상에 핵심 역할을 하는 대표적인 신호전달 단백질인 ‘MAPK’의 탈인산화 효소 MKP를 활성화시켜 MAPK를 조절하는 사실을 확인했다고 설명했다.

연구팀은 “‘MAPK’가 과다 활성화되면 세포가 비정상적으로 증식해 암이 발생할 수 있다.”면서 “현재 암세포 증식과 비정상적 세포 분열을 방해하는 새로운 개념의 항암제 개발을 추진 중”이라고 말했다.

이영표기자 tomcat@seoul.co.kr