암·당뇨·비만등 신약 개발 길 열어

국내 연구진이 생체막 단백질인 ‘시냅토태그민1(synaptotagmin1)’이 신경세포 통신을 능동적으로 제어한다는 사실을 세계 최초로 규명해 암이나 당뇨ㆍ비만 등의 질병을 치료하는 신약을 개발할 수 있는 가능성을 열었다. 한국과학기술원(KAIST) 물리학과 윤태영(34ㆍ사진) 교수팀은 시냅토태그민이 신경세포 통신의 강약을 자유자재로 제어하는 스위치 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널인 ‘사이언스’지 7일자에 게재됐다. 시냅토태그민1은 신경전달물질의 분출을 조절하는 양대 핵심단백질 중 하나로 단순히 칼슘 이온이 유입되면 시냅토태그민1이 신경전달물질을 분출하는 것으로 추정돼왔지만 명확한 기능은 밝혀지지 않았다. 연구팀은 신경세포 내에 적정 농도의 칼슘 이온이 유입되면 시냅토태그민1이 신경전달물질을 빠르게 분출하지만 적정 농도 이상의 칼슘이 유입될 경우 그 기능이 감소된다는 사실을 최초로 확인했다. 연구팀은 또 시냅토태그민1을 생체막에서 분리하면 제어 스위치 기능이 상실된다는 사실을 확인해 시냅토태그민1의 생체막 부착 여부가 기능의 핵심이라는 것도 밝혀냈다. 생체막 단백질은 세포 내에서 물질 수송 등의 역할을 하는데 암이나 당뇨ㆍ비만 등 각종 질병과 밀접하게 관련돼 있어 차세대 신약개발 표적 단백질의 최대 70%를 차지하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 단소포체 형광기법을 개발해 생체막 단백질의 기능을 단분자 혹은 수개 분자 수준에서 관찰할 수 있는 기술도 확보했다. 윤 교수는 “시냅토태그민1의 기능을 규명하고 복잡한 생체막 단백질의 기능을 분자 수준에서 관찰할 수 있는 기술을 개발함으로써 이를 활용해 암ㆍ당뇨ㆍ비만 등 현대인의 질병을 치료할 수 있는 신약을 개발할 수 있는 가능성을 열었다는 데 의의가 있다”고 말했다. 이번 연구에는 윤 교수를 비롯해 이한기 KAIST 물리학과 연수연구원과 신연균 포스텍 교수, 권대혁 성균관대 교수, 현창봉 고등과학원 교수 9명이 참여했다.