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| [의대] 황선욱교수, ‘과도한 소금섭취 막는 짠맛수용체’ 발견
작성일 | 2013/02/14
조회
| 2623 글쓴이 | 관리자
 

고대 의대 황선욱 교수,

 

‘과도한 소금섭취 막는 짠맛수용체’ 발견

 

미각(짠맛), 통각 외의 다양한 감각이상과 질병원인 규명으로 확산 기대

‘나트륨 감지하여 뇌신경에 알려주는 이온채널 TMC-1 역할 규명’

세계 최고 과학학술지 ‘Nature’에 게재

 

 

 려대학교 대학원 의과학과 황선욱(黃善昱, 41)교수가 과도한 소금섭취 막는 짠맛수용체를 발견해 세계 최고 과학학술지인 “Nature"에 발표했다.

 

  미각 가운데 짠맛은 소금(염화나트륨, NaCl)감지한 반응이다. 소금은 생명유지에 필수적이나 과도할 경우 체내 이온균형이 깨지고 고혈압 등의 질병을 일으킬 수 있어 항상성 유지가 중요하다. 하지만 소금의 농도유지와 관련하여 나트륨 유무를 감지하는 수용체는 동물 종 전체에서 오직 하나만 알려져 있을 뿐이다. 예쁜꼬마선충에서는 아직 밝혀진 바가 없다.

 

  황선욱 교수는 예쁜꼬마선충의 TMC-1 단백질이 고농도의 소금을 감지하는 짠맛수용체이며, 전기반응을 일으키는 이온채널임을 밝혔다. 또한 TMC-1은 통각신경에 많이 분포함을 규명하였다. 소금의 TMC-1 활성화는 통각신호를 증가시켜 예쁜꼬마선충의 회피행동을 유발함을 행동실험을 통해 규명하여 그 연구 성과를 인정받았다.

 

  즉, 이번 결과는 TMC가 이온채널임을 규명한 최초의 사례이자 예쁜꼬마선충에서 보고된 최초의 나트륨 수용체를 발견했다는 측면에서 수준 높은 평가를 받았다.

 

  특히, 이번 연구를 통해 TMC-1의 인체연구 확산을 통해 미각과 통각 등 각종 감각의 새로운 메커니즘을 제시할 수 있을 것으로 예측된다. 이미 인체에서 일부 TMC 유전자의 돌연변이가 청각저하, 균형감각 상실, 인유두종 바이러스에 대한 저항성 감소 등과 연관 있다고 보고된 바 있다.

 

  무엇보다, 이번 연구결과의 가장 큰 성과는 향후 TMC 돌연변이로 파괴된 이온항상성을 정상으로 회복시키는 방법이 가능한 치료법 개발과 약물개발 등 에 새로운 가능성이 열렸다는 것이다.

 

  황선욱 교수는 “이번 연구는 미각(짠맛)이나 통각 외의 다양한 감각이상이나 질병원인 규명으로도 확산될 것으로 예상된다” 면서 “이번 연구 성과를 세계 최고 과학학술지를 통해 공인받은 측면은 매우 의미 있는 성과라 생각한다”며 “TMC 단백질이 이온채널임이 규명되었으므로 TMC 돌연변이로 파괴된 이온항상성을 정상으로 회복시키는 방법이 치료법 개발이나 약물개발 등에 유용하게 사용 될 수 있을 것으로 확신한다” 고 강조했다.

 

  특히, 황선욱 교수의 연구는 과도한 소금섭취를 막아 나트륨 농도를 일정하게 유지하는데 결정적 역할을 하는 짠맛수용체 단백질 TMC-1의 정체를 발견하였으며, 이를 통해 고농도의 짠맛을 불쾌한 맛으로 인지하여 회피하도록 함으로써 소금 농도가 더 높아지지 않도록 하는데 TMC-1이 관여하는 것을 알게 되어 향후 미각과 통각 등의 새로운 메커니즘을 제시할 것으로 기대된다. 또한 황교수의 전기생리학적 연구와 영국 연구팀의 예쁜꼬마선충 유전학 연구가 시너지 효과를 낸 것으로 더욱 의의가 있다.

 

  고려대학교 황선욱 교수와 영국 케임브리지 대학 윌리엄셰이퍼 교수 연구팀이 주도한 이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단의 일반연구자지원 사업및 보건복지부의 지원으로 수행되었고, 세계 최고의 과학학술지 네이처지에 1월 31일에 게재되는 영예를 얻었다.

(논문명:tmc-1 encodes a sodium-sensitive channel required for salt chemosensation in C. elegans)

 

  한편, 황선욱 교수는 IBC ‘올해의 선도의학자(Leading Health Professional of the World 2006)’로 선정되었고 2006년 고려대학교 척추통증연구센터 창립에 참여하고, 일본의 대표적 의학연구기관인 국립생리학연구소 (NIPS, National Institute for Physiological Sciences)와 공동연구를 수행하는 등 왕성한 연구활동을 펼치고 있다.

 

[그림1]


그림 1. 통각신경세포 말단의 모식도. 통각신경 말단에 TMC-1 이온채널이 존재하고 있음. 평상시에는 닫혀 있으나(회색) 고농도의 소금에 닿으면 TMC-1 이온채널이 활성화됨(푸른색). 활성화된 TMC-1을 통해 통각신경세포 내부로 양이온들이 들어옴. 이 이온의 흐름은 전기신호를 발생시키며, 이 전기신호가 신경축색과 시냅스를 통해 다른 신경 및 근육까지 전달되어 예쁜꼬마선충의 회피반응을 일으킨다.

 

[그림2]

 

그림 2. 연구에 사용한 예쁜꼬마선충의 머리쪽 확대모습. 예쁜꼬마선충은 투명하여 내부의 장기, 신경 등을 절단 없이 그대로 관찰할 수 있다. ASH 통각신경세포를 염색(밝은색)한 결과이다. 외부환경에 노출되는 가장 끝부분(좌측상단)에 TMC-1이 존재하여 외부의 소금농도 증가를 감지한다.

 

출처 : 고려대학교 의료원뉴스

작성일자 : 2013-01-31