세포의 이온 방출을 돕는 단백질

근육 수축 등에 필요한 칼슘이온을 세포 안의 소포체로부터 원활히 방출하는데 관여하는 막단백질을 일본 쿄토대 약학 연구과의 타케시마 히로시 교수(생화학) 연구팀이 발견해, 영국 과학잡지「Nature」에 5일 발표했다. 이것은 심근경색이나 부정맥 등의 원인 규명으로 연결되는 발견이라고 한다.

소포체는 세포내 소기관의 하나로, 합성된 단백질의 접힘이나 절단에 관여하는 것 외에 칼슘이온을 저장하는 등 다양한 기능을 가지고 있다. 칼슘이온은 소포체로부터 방출되면, 근세포가 수축하거나 신경세포로부터 호르몬이 분비되는 등의 작용이 일어난다. 그러나, 소포체로부터 양전하를 가지는 칼슘이온이 방출되면, 내부가 음전하 상태가 되어, 전기적인 밸런스가 무너지고 칼슘이온이 방출되기 어려워진다. 따라서, 칼슘이온을 원활히 방출하려면, 다른 양전하를 갖는 이온을 세포 내로 흡수하여 밸런스를 유지할 필요가 있지만, 그 메커니즘을 알 수 없었다.

타케시마 교수 연구팀은 토끼의 근육으로부터 소포체의 표면에 구멍을 형성하는 막단백질을 찾아내,「TRIC channels」이라고 명명했다. TRIC channels은 5 nm의 크기로, 중심의 구멍으로부터 세포 내의 칼슘이온(양이온)을 주로 흡수하고 있는 것을 실험으로 확인하였다.

타케시마 교수는 “이 연구는 마우스를 이용해 실험했는데, TRIC channels이 결손된 마우스는 소포체로부터 칼슘이온을 방출하지 못하고, 근육 수축이 잘 되지 않기 때문에, 태아 단계에서 중증 심부전증으로 죽었다. 향후, 이 channels과 질환과의 관계를 자세하게 조사하고 싶다”라고 이야기하고 있다.

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