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상하이생명과학원, 정신박약(amentia)을 유발하는 단백질분자메커니즘 규명
  • 등록일2013.06.06
  • 조회수207
중국과학원 상하이생명과학원 신경연구소의 슝즈치(熊志奇) 연구팀이 정신박약(amentia) 관련 단백질 CDKL5이 흥분성 시냅스(excitatory synapse)의 발육에 중요한 작용 사실을 규명하였다. 관련된 연구논문은 최근 미국 《PNAS》지의 온라인판에 게재되었다.

정신박약(정신장애의 일종)은 어린이의 심신건강을 크게 위협하는 질환으로서, 환자에게 고통을 가져다줄 뿐만 아니라 가정과 사회에 큰 부담을 안기고 있다. 만약 질병의 발병메커니즘이 규명된다면 더욱 효과적인 예방치료법의 개발을 위해 핵심정보를 제공할 수 있다. X 염색체 위에 존재하는 CDKL 유전자가 일종의 단백질 인산화효소(protein kinase)를 코딩하는데, 과학자들이 심각한 정신박약과 더불어 경련증을 동반하는 일부 어린이환자 중에서 동 유전자를 발견하였다. 그러나 CDKL 유전자가 신경계통의 발육에 미치는 영향에 대해서는 아직까지 규명된 바 없다.

슝즈치(熊志奇) 연구팀이 CDKL5 유전자는 대뇌 속에서 고도로 발현하는 일종의 단백질로서 신경원의 수지상(dendrite) 돌기와 축삭(axon) 돌기의 형성과정에 중요한 역할을 함을 발견한바 있다. 이번 연구에서는 또 CDKL5 유전자가 발육말기 신경원의 흥분성 시냅스에 특이적으로 작용하면서 스냅스의 수와 크기를 제어함을 발견하였다. 스냅스는 신경원 간 신호전달을 담당하는 특수구조로서, 학습기억과 인지 등 신경계통의 각종 기능은 모두 스냅스의 정확하고 효과적인 신호전달에 의존한다. CDKL5 유전자의 시냅스 발육에 대한 제어작용은 동 유전자의 돌연변이가 정신박약을 유발할 수 있음을 시사한다.

위 연구진은 또 상하이생명과학원 생물화학세포연구소의 정룽(曾嶸) 연구진과의 공동연구를 통해 PSD-95(흥분성 스냅스의 구조와 기능을 제어하는 핵심단백질)와 CDKL5 유전자의 상호작용을 발견하였다. 더 한층의 실험을 통해 PSD-95 유전자가 자체 Palmitoylation 수식(modification)의 방법으로 CDKL5 유전자의 스냅스 내부 진입을 유도해 발육에 참여하도록 함을 발견하였다.

이 연구성과는 CDKL5 유전자가 흥분성 스냅스의 발육에 중요한 작용을 하고, 동 유전자의 특정 위치에서의 돌연변이가 정신박약을 유발할 수 있음을 규명했다는데 의미가 크다.

정보출처 : http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2013/5/273172.shtm?id=273172