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건강 초파리에서 유전성 하반신 마비 발병 경로 단서 찾아내
메디컬투데이 김진영 기자
입력일 : 2013-03-07 11:58:16
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서울대 이승복 교수팀, 셀 자매지 Neuron 발표
[메디컬투데이 김진영 기자]

국내 연구진이 초파리에서 유전성 하반신 마비의 구체적 발병 경로에 대한 단서를 찾아냈다.


운동신경 퇴행의 결과로 증상이 나타난다는 사실은 잘 알려져 있었으나 원인유전자의 이상에 따라 신경퇴행이 진행되는 구체적인 경로는 알려지지 않았다. 이번 연구결과가 향후 이 질병의 진단방법이나 치료방법 개발의 실마리가 될 것으로 기대된다.

7일 교육과학기술부와 한국연구재단에 따르면 서울대학교 치의학과 이승복 교수 연구팀은 초파리에서 유전성 하반신 마비의 원인유전자에 이상이 생기면 BMP 신호가 과도하게 전달되고 이로 인해 신경세포가 사멸함을 규명했다.

BMP 신호조절이 비정상이 되면 세포골격을 이루는 미세소관이 유연성을 잃게 되고 이에 따라 외부변화에 대응해 세포골격을 조절하지 못해 신경세포가 죽는다는 것이다.

연구팀은 이같은 신경퇴행 경로를 알아내기 위해 유전성 하반신 마비의 한 형태인 Troyer 증후군의 원인유전자 Spartin이 제거된 유전자조작 돌연변이 초파리모델을 만들었다.

Spartin이 제거된 초파리는 개체수준에서 사람의 하반신 마비와 비슷한 증상인 운동장애를 보였으며 세포수준에서는 BMP 신호의 과다한 활성화에 의하여 미세소관 구조의 경직과 신경세포 사멸이 관찰됐다.


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또한 연구팀은 BMP 신호전달에 의해 미세소관 구조가 조절되는 메커니즘도 자세하게 규명했다. 연구팀은 BMP 신호가 과다해지면 DNA에 저장된 유전정보를 RNA로 변환시키는 전사단계에서 FMRP 유전자의 발현을 억제함으로써 FMRP 단백질의 생성이 저해됨을 알아냈다.

FMRP는 정신지체나 자폐증과도 관련있는 것으로 알려져 있어 서로 다른 유전성 신경질환이 연관돼 있음을 시사한다.


연구를 주도한 이승복 교수는 “최근 BMP 신호전달의 비정상적인 조절이 근위축성 축삭경화증, 척수근육위축, 헌팅턴병, 다발경화증 등 다양한 퇴행성 신경질환과 관련된다는 연구결과가 보고되고 있다”면서 “BMP 신호전달에 의한 신경세포사멸 유도경로가 자세히 규명됨으로써 치료제 개발을 앞당기는데 기여할 것으로 보인다”고 연구의의를 밝혔다.

한편 이번 연구는 교과부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터지원사업(생체막가소성연구센터) 및 뇌과학원천기술사업의 지원으로 수행됐으며 이번 연구결과는 신경생물학분야 권위지 뉴런(Neuron) 2월 20일자 온라인판에 게재됐다.  
메디컬투데이 김진영 기자(yellow8320@mdtoday.co.kr)
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