KAIST 김재경 교수 규명
시차적응 등 특효약 개발 기대
국내 연구진이 수면을 좌우하는 인체 내 생체시계 속도가 일정하게 유지되는 원리를 밝혀냈다.
한국과학기술원(KAIST) 수리과학과 김재경 교수는 5일 “수학모델링을 통해 온도 변화에도 생체시계가 일정하게 유지되는 원리를 밝혀냈다”며 “듀크-싱가포르국립의대 데이비드 벌십 교수팀이 실험으로 이를 검증했다”고 밝혔다. 이번 연구팀은 1954년 처음 발견된 후 수수께끼로 남아 있던 생체시계 작동 원리를 60여 년 만에 처음 밝혀내 관련 내용이 국제학술지 ‘분자 세포(Molecular Cell)’에 게재됐다.
뇌에 있는 생체시계는 오후 9시쯤 멜라토닌 분비가 시작되게 하고 오전 7시쯤 멈추게 해 인간이 매일 일정한 시간에 잠을 자고 기상할 수 있도록 한다. 생체시계는 온도가 변해도 빨라지거나 느려지지 않고 일정한 속도를 유지한다. 이는 생체현상이 일반적으로 온도가 높아지면 활발해지면서 빨라지고 온도가 낮아지면 느려지는 상황과 달라서 작동원리가 수수께끼로 남아 있었다.
김 교수는 12시간 동안 증가하고 12시간 동안 분해되는 리듬을 평생 반복하는 생체시계의 핵심단백질인 ‘피리어드2(Per2)’가 온도 변화에 따라 천천히 또는 빠르게 분해되는 데 이를 인산화 스위치가 좌우한다는 사실을 찾아냈다. 즉 인산화 스위치가 온도가 올라가면 천천히 분해되도록 Per2 분해속도를 늦추고, 반대로 온도가 내려가면 빠르게 분해되도록 속도를 높여 생체시계의 속도를 조절한다는 것이다.
이는 관련 의햑 및 약재 개발에 도움이 될 전망이다. 김 교수는 “인산화 스위치를 조절하는 약을 개발하면 잦은 해외출장으로 인한 시차, 주야 교대 근무 때 발생할 수 있는 생체 시계 고장을 예방하는 데 기여할 것”이라고 예상했다.
박민식기자 bemyself@hankookilbo.com
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