DGIST, 간질 치료 물질 개발 단초 마련
DGIST, 간질 치료 물질 개발 단초 마련
  • 강나리
  • 승인 2021.12.22 21:30
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뇌인지과학전공 서병창 교수팀
칼륨이온 채널 내 단백질 통해
발작 발생하는 매커니즘 규명
DGIST 뇌·인지과학전공 서병창 교수. DGIST 제공
대구경북과학기술원(DGIST)은 뇌·인지과학전공 서병창(사진) 교수팀이 칼륨이온 채널의 일종인 ‘KCNQ2’의 발현이 마이크로RNA(microRNA)의 한 종류인 ‘miR106b’에 의해 조절된다는 것을 발견했다고 22일 밝혔다. 비정상적으로 miR106b가 과다 생성되며 KCNQ2 내 단백질 발현을 억제하고, 이는 결국 뇌신경세포의 활성전위 생성 촉진과 간질(뇌전증)로 이어지는 원리도 함께 발견했다. 향후 관련 치료 물질 개발의 단초를 제공할 것으로 보인다.

DGIST에 따르면 ‘KCNQ2’와 ‘KCNQ3’는 채널 내 생성되는 단백질을 이용해 칼륨이온만 통과하도록 하는 칼륨이온 채널로, 뇌의 대뇌피질과 해마 등에서 발현돼 뇌신경세포의 활성전위 생성과 조절에 중요한 역할을 담당한다. 특히 채널의 발현이 억제되거나 돌연변이가 되면 칼륨이온이 정상적으로 배출되지 못하며 활성전위의 발생 빈도가 증가해, 간질이나 발작으로 이어진다.

DGIST 서병창 교수팀은 이번 연구를 통해 정상적인 뇌신경세포의 KCNQ2와 KCNQ3 채널 내 단백질 합성 조절 원인과 그 작용 방식에 대한 연구를 진행했다. 연구 결과, KCNQ2와 KCNQ3 중에서도 KCNQ2 채널 내 단백질이 생성되는 데 있어 microRNA의 한 종류인 miR-106b가 중요한 조절자로 작용하고 있다는 사실을 규명했다. 서 교수팀은 해당 연구 결과를 토대로 뇌신경세포의 활성전위 빈도를 낮추는 저해제를 성공적으로 개발해, 향후 간질 발생을 조절할 수 있는 가능성도 함께 제시했다.

특히 연구팀은 생물정보학 기술을 이용, KCNQ2 채널에 결합하는 microRNA 탐색을 위한 연구를 진행했다. 그 결과, microRNA 중 miR-106b가 강하게 결합한다는 사실을 발견했다. 또 연구를 통해 아이가 태어나면서부터 miR-106b의 생성량이 점차적으로 줄어들며, KCNQ2는 그 생성이 도리어 증가하는 것을 관찰하는 데도 성공해, 인간의 전반적인 신경 활성이 향상되는 원리 파악에도 큰 성과를 거둔 것으로 평가받고 있다.

DGIST 뇌·인지과학전공 서병창 교수는 “유아기 뇌전증 발생의 원인인 KCNQ2와 KCNQ3 칼륨 채널의 발현 및 작용 기전을 이해하는 데 중요한 기틀을 제시하는 연구”라고 말했다.

강나리기자 nnal2@idaegu.co.kr
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