컨텐츠 바로가기 영역
주메뉴로 바로가기
본문으로 바로가기

정책/성과

뇌 속 신경전달물질 주머니, 어떻게 스스로 뭉쳐있나

 

논문명

Cooperative function of Synaptophysin and Synapsin in the generation synaptic vesicle-like clusters in non-neuronal cells

저널명

Nature Communications

키워드

Neuron (신경세포), Synaptic vesicle (시냅스 소낭), Synaptophysin (시냅토파이신), Synapsin (시냅신), liquid-liquid phase separation (액체-액체 상분리현상)

저 자

장성호 교수(교신저자/서울대학교), 피에트로 디 카밀리 (Pietro De Camilli) 교수(교신저자/미국 예일대학교), 박대훈 박사(1저자/미국 예일대학교)


 

 

연구 이야기 
                              <작성 : 미국 예일대학교 박대훈 박사후연구원>
 
□ 연구를 시작한 계기나 배경은? 
 
본 연구는 미국으로의 박사후연구원 인터뷰를 준비하던 중 우연히 시작하게 되었습니다. 당시 액체-액체 상분리 현상에 대한 개념이 막 생물학에 접목되던 시점이었고, 인터뷰를 준비하던 연구실에서 나온 한 편의 리뷰 논문을 보고 흥미를 느껴 시작하게 되었습니다. 당시 이 리뷰 논문은 신경세포에서 시냅스소낭들이 뭉쳐있는 것이 액체-액체 상분리현상 때문일 것이라는 새로운 관점을 제시하는 논문이었으나, 실제 어느 단백질에 의해 이런 현상이 일어날 것인지에 관해서는 밝혀진 바가 없었습니다. 박사과정 동안 시냅스소낭의 움직임에 대한 연구를 주로 해온 저로서는 이와 같은 가설에 큰 흥미를 느꼈고 본 연구를 시작하게 되었습니다.
 
□ 이번 성과, 무엇이 다른가? 
 
액체-액체 상분리 현상은 최근 생물학에서 많은 관심을 받고 있는 분야입니다. 기존에 알려진 것과 달리 특수한 물리적 장벽 없이도 단백질 스스로 뭉쳐 기능을 수행할 수 있다는 점에서 획기적인 아이디어라 할 수 있습니다. 그래서 지금까지 비교적 짧은 시간 동안 많은 연구들이 진행되어 왔고 많은 정제 단백질이 시험관에서 액체-액체 상분리 현상을 일으킨다는 것이 밝혀졌습니다. 하지만 많은 경우 같은 단백질을 살아있는 세포에서 발현시킬 경우 액체-액체 상분리현상이 관찰되지 않는다는 문제도 보고되어 왔는데 그 이유는 명확히 밝혀진 바가 없었습니다. 시냅신이라는 단백질 역시 선행연구를 통해 시험관에서 액체-액체 상분리 현상을 일으킴이 밝혀졌으나 본 연구를 통해 이 단백질 혼자서는 살아있는 세포에서 액체-액체 상분리 현상을 일으키지 못한다는 것을 증명하였습니다. 이 뿐 아니라 실제 세포 내에서 액체-액체 상분리 현상을 일으키기 위해서는 시냅신과 시냅토파이신 두 단백질의 발현이 필요하다는 것을 규명하였습니다. 또한 시냅신과 시냅토파이신에 의한 세포내 상분리 현상은 단순한 단백질간의 응집이 아닌 뇌에서 관찰되는 시냅스 소낭의 응집현상과 매우 유사한 구조와 특징을 공유한다는 점에서 단백질간 액체-액체 상분리 현상이 보다 더 큰 틀에서의 세포내 구획화에 기여할 수 있다는 것을 밝혔다는 것에 그 의의가 있습니다.
 

 

 

...................(계속)

 

☞ 자세한 내용은 내용바로가기 또는 첨부파일을 이용하시기 바랍니다.

 

 

 

 

목록으로