뇌세포에 청색의 빛을 비춰 세포내 칼슘 농도를 조절하는 메커니즘에 대한 설명 이미지. 빛을 비추자 광수용단백질인 CRY2가 반응해 세포내 칼슘전달 통로인 CRAC채널이 열리고, 세포내 칼슘 이온의 농도가 증가된다. /이미지제공=IBS
빛 자극 강도에 따른 뇌세포의 활성화 정도를 옵토스팀원과 몬스팀원 적용 사례별로 비교한 현미경 관찰 이미지. 옵토스팀원에 사용된 광수용체 단백질인 ‘CRY2’에선 청색광의 광량이 낮을 경우 세포반응이 없다가 빛 세기가 일정 수준으로 높아진 후에야 세포활성화 반응이 일어났다. 반면 몬스팀원 기술이 적용된 광수용체 단백질인 ‘E281A-A9’의 경우 극미량의 청색광만 비추어도 세포활성화가 일어나는 것을 볼 수 있다. 현미경 사진 오른쪽으 선그래프는 청색광 강도별로 빛을 비췄을 때 세포가 활성화되는 정도를 표시한 그림이다. 청색선은 몬스팀원 적용시, 흑색선은 옵토스팀원 적용시의 활성화 정도를 나타낸다. /이미지제공=IBS
청색광이 비춰지는 공간 내에 쥐를 집어 넣고 뇌 세포의 활성화 여부를 실험하는 모습. 기존의 옵토스팁원 기술 적용시엔 쥐의 뇌 피부와 두개골을 절개해 광섬유를 연결한 뒤 빛을 비춰야 했지만 몬스팀원 기술에선 이런 외과수술 없이 단순히 외부에서 빛을 비추는 것 만으로도 두개골을 투과해 뇌세포까지 도달한 미량의 빛에 뇌세포가 활성화돼 공간기억력이 향상됐다. /사진제공=IBS
