류정묵 가톨릭의대 교수팀, 신경줄기세포 조절 핵심 단백질 발굴
생명과학분야 학술지 'Cell Reports' 게재…인위적 조절 기술 개발
류정묵 가톨릭의대 시과학연구소 교수팀은 최근 신경줄기세포의 자가증식과 신경세포로의 분화를 조절하는 핵심 단백질을 발굴했다고 밝혔다.
신경줄기세포는 신경세포를 만들거나 자가증식을 통해 신경줄기세포를 생산하는 역할을 한다. 주로 태아기에 활동하며, 성인의 뇌에서는 휴면상태로 머물러 있다.
신경줄기세포는 배아줄기세포에 비해 암발생률이 현저히 낮아 신경질환 치료를 위한 세포치료제로서의 활용 가치를 인정받고 있다. 하지만 신경줄기세포를 이용해 신경세포를 만들어 내는 과정에 효율성 문제로 제한을 받고 있다.
류정묵 교수는 교신저자로 참여한 이번 연구에서 신경줄기세포의 증식과 분화를 조절하는 핵심 단백질을 발굴하고, 인위적으로 이를 조절하는 기술을 확립했다.
류 교수팀은 신경줄기세포의 발생 과정에서 중요한 작용을 하는 단백질들의 성질 변화에 주목했다. 이를 관찰하기 위해 프로테오믹스기법을 이용, 성질변화에 관여하는 효소인 복합단백체 PP4를 찾아내는 한편 실험시스템을 개발, 복합단백체의 양을 시공간적으로 조절하는 기술을 개발했다.
류 교수팀은 PP4의 양이 일정 기간 감소할 경우 신경줄기세포의 자가증식이 증가되고, 신경세포로의 분화가 억제되다는 사실에 주목했다. 반대로 PP4가 증가될 경우 자가증식은 억제되며, 신경세포로의 분화가 증가했다.
류 교수는 "복합단백체 PP4를 이용한 신경줄기세포의 자가증식과 분화 조절 메커니즘을 성인의 뇌 안에 존재하는 휴면 신경줄기세포에 활용할 경우 알츠하이머 등 퇴행성 신경질환 치료에 적용이 가능할 것"이라고 연구의 의미를 설명했다.
이번 연구결과는 생명과학분야 학술지인 <Cell> 자매지 <Cell Reports> 11월호에 게재됐다.
현재 연구팀은 저분자화합물을 이용, 뇌·망막 등 성체 중추신경조직에서 PP4 단백체를 조절하는 기술 개발을 진행하고 있다.
