● 세포밖 신호전달 체계 재현 성공뇌질환 치료제 등 개발 도움
윤태영 KAIST 물리학과 교수와 하택집 미국 일리노이주립대 교수, 신연균 아이오와주립대 교수팀은 세포 밖에서 신경세포 간 신호전달 체계를 재현하는 데 성공, 연구성과가 국제적 학술지 '네이처 구조 & 분자생물학' 온라인판 15일자에 실렸다.
신경세포 간 신호전달은 신경세포의 접합점인 시냅스에서 신경전달물질이 1,000분의 1초 단위로 빠르게 분출되면서 이루어지는데, 연구진은 신경세포에서 추출한 컴플렉신(complexin) 단백질과 합성분자들을 이용해 세포 밖에서 신호전달 시스템을 재구성하는 데 성공한 것. 컴플렉신은 신경세포 간 신호를 전달하는 스네어 복합체의 기능을 억제하는 것으로 알려졌으나, 이번에 오히려 스네어의 작용을 도와 세포간 통신을 원활하게 해준다는 사실도 처음 규명됐다.
윤교수 등의 연구성과는 신경세포의 신호전달 매커니즘을 처음으로 세포 밖에서 정밀 관찰할 수 있도록 함으로써 앞으로 뇌질환 치료제나 향정신성 약품 등의 개발에 획기적인 도움을 줄 것으로 평가 받고 있다.
● 뇌질환 치료제 등 개발 도움LED조립·조직공학 등 응용
서울대 전기공학부 권성훈 교수팀은 기공학부 팀은 극초미세 부품들을 유체와 함께 기판에 흘려보내는 방식으로 부품들이 수백㎛(1㎛은 1,000분의 1㎜)크기의 에펠탑과 그리스신전 모형 등을 스스로 조립하도록 하는 획기적인 유체자기조립기술을 개발했다. 이 연구성과는 '네이처 소재' 7월호 표지논문으로 결정됐다.
이 방식은 기판 바닥에 기차 선로처럼 레일형 미세 유체관을 만든 뒤, 부품들이 이 선로를 따라 움직이면서 스스로 원하는 물체를 조립(Self-assembly)하도록 하는 기술. 기존 유체자기조립은 원하는 구조물을 얻기까지 수백만 개의 부품을 흘려줘야 했으나 권 교수팀은 이번 연구에서 이런 문제점을 해결했다. 외부 힘을 가하지 않고 스스로 구조물을 만드는 자기조립은 자연계에서 단백질이나 세포들이 스스로 특정 조합물을 만들어가는 방식이다.
권교수는 “이번 기술은 실리콘 기반의 반도체 칩 공정기술과 연계해 LED 조립이나 실리콘 반도체칩 패키징 등에 응용될 수 있으며 살아있는 세포나 조직을 특정 패턴으로 만드는 등 조직공학 발전에도 기여할 것”이라고 말했다.
송태희 기자 bigsmile@hk.co.kr
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