[스마트경제 복현명 기자] 정지혜 건국대학교 생명과학특성학과 교수(교신저자)와 박호용 박사(제1저자), 김세윤 카이스트(KAIST) 교수 연구팀이 신경활성을 억제해 근육을 이완시키는 보톡스의 원료인 보툴리눔 독소처럼 신경전달물질의 분비를 억제하는 생체물질을 밝혀냈다.
건국대와 카이스트 연구팀은 뇌에서 합성되는 화학물질인 이노시톨 파이로인산(5-IP7)의 신경활성 조절 기능을 규명했다. 이노시톨 파이로인산은 과일이나 곡물 등을 통해 섭취한 이노시톨이 체내에서 대사(인산화)되면서 생겨나는 생체물질로 세포성장이나 대사에 관여한다고 알려져 있다.
연구팀은 동물모델을 통해 신경활성의 핵심인 신경전달물질 분비의 조절자로서 이노시톨 파이로인산의 역할을 처음 입증했다. 이번 연구결과는 뇌질환 극복을 위해 이노시톨 파이로인산을 표적으로 하는 후보물질 탐색으로 이어질 수 있을 것으로 기대된다.
특히 이노시톨 파이로인산을 체내에서 합성하는 효소(IP6K1)가 만들어지지 않는 녹아웃(knock-out) 생쥐모델애서 이노시톨 파이로인산 부재에 따른 효과를 분석했다. 생쥐모델을 신경생리학적으로 분석한 결과 신경전달물질 분비가 비정상적으로 가속화되는 것을 알아냈다.
정지혜 건국대 교수는 “소포체 배출을 돕는 것으로 잘 알려진 칼슘과는 반대로 작용하는 뇌 화학물질 ‘이노시톨 파이로인산’을 이번 연구를 통해 제시했다”며 “신경생물학 교과서에 ‘신경전달물질 조절자’로서 이노시톨 파이로인산이 기재되길 희망한다”고 말했다.
특히 이번 연구는 기억장애와 조현병과 같은 정신질환, 치매 같은 퇴행성뇌질환에서 관찰되는 시냅스 소포체 순환의 결함을 바로잡을 수 있는 중요한 인자로 이노시톨 파이로인산을 도출했다는 점에서도 주목할 만하다.
연구 성과는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구지원사업, 뇌과학원천기술사업, 선도연구센터사업의 지원으로 수행됐으며 국제학술지 ‘셀(Cell)’의 자매지 ‘아이사이언스(iScience)’에 지난 23일 게재됐다.
복현명 기자 hmbok@dailysmart.co.kr
