신경망 형성 기전

신경단위세포(neuron)를 서로 연결시켜 신경망(neural network)을 형성하는 과정에서 운동 단백질(motor protein)이 담당하는 핵심적인 역할이 미국과 중국의 과학자들에 의해 동정됐다. 연구 결과는 영국의 저명한 학술지 “네이쳐 세포생물학(Nature Cell Biology)”, 온라인 속보란, 1월 21일자(doi : 10.1038/ncb1535)에 소개됐으며 같은 학술지, 2월호(9권, 2호)에도 게재될 예정이다.

연구 결과의 요지는 미오신 X(myosin X)라는 운동 단백질이 네트린 수용체(netrin receptor)를 조절함으로써 신경단위세포의 축삭(axon)의 발달 경로를 제어할 수 있다는 것이다. 신경단위세포의 표면에는 서로 신호를 주고받을 수 있는 수용체가 있는데 이것이 바로 네트린 수용체이다. 이 수용체를 세포의 말단부로 이송시킴으로써 축삭의 전개 경로를 조절하고 결과적으로 신경세포 사이의 연결 경로에 영향을 준다.

네트린 수용체는 세포의 핵(cell nucleus)에서 형성된다. 이것이 제 기능을 발휘하기 위해서는 세포의 중심 부분에 위치한 세포핵으로부터 세포 말단 부위로 이동해야만 하는데 그것이 바로 미오신 X에 의해 이루어진다는 것이다. 명칭에서도 알 수 있듯이 일단 네트린 수용체가 말단부로 이동하고 나면 네트린-1이라는 단백질과 상호작용을 나타내면서 축삭의 신장(extension)을 정상적인 방향으로 유도하는 기전이 작동하게 된다. 그 결과 예정된 신경연접부, 즉 시냅스(synapse)가 완성된다.

이번 연구는 같은 연구진이 지난 2004년에 네이쳐 신경과학(Nature Neuroscience)에 발표한 연구 사례의 후속 작업으로 이루어졌다고 한다. 당시 연구 보고서에서는 네트린 수용체가 네트린-1과 결합을 형성해서 국소 부착 키나아제(focal adhesion kinase)라는 효소의 활성을 유도함으로써 발달 과정에 놓인 세포가 이동할 수 있는 물적 토대가 마련된다는 사실을 확인했었다.

정보제공 : 한국과학기술정보연구원(KISTI) 해외과학기술동향
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