‘뉴런들 잇는 시냅스 분자들엔 어떤 일이…’ 3D 영상

미국 메릴랜드대 연구진, 신경전달물질 통로 ‘나노기둥’ 형성 시각화

신경전달물질 많아도 신호전달 구조 흐트러지면 뇌질환 원인 될 수도


[ 유투브 https://youtu.be/PNhUqhwHDaQ]


00synapse1.jpg 쪽 신경세포(뉴런)에서 저쪽 신경세포로 활성 또는 억제 등 신호를 주고받는, 신경세포들 간 연결부인 ‘시냅스’에선 실제로 신호 전달이 어떻게 일어날까? 시냅스 부위에서 일어나는 분자 거동을 3차원으로 구현한 영상이 나왔다. 우리 뇌엔 수십 조 또는 100조 개의 시냅스가 있는 것으로 추산되는데, 이런 시냅스를 거쳐 신경세포 간에 활성 또는 억제의 무수한 신호들이 전달된다.


미국 메릴랜드대학교 의대(UMSOM) 연구진은 최근 과학저널 <네이처>에 시냅스 부위의 신호 커뮤니케이션이 일어날 때에 나타나는 시냅스 구조의 변화를 자세히 추적해 보여주는 영상을 공개했다. 살아 있는 신경세포(쥐)의 단일 시냅스에서 개개 분자의 거동을 추적하는 단분자 이미징(single-molecule imaging) 기법을 사용했다.


메릴랜드대학의 보도자료를 보면, 시냅스 부위엔 다양한 종류의 분자들이 존재하지만 그것들이 서로 어떻게 어울리는지는 그동안 자세히 알려지지 않았는데 이번 분자 추적 이미징 연구는 시냅스 부위 분자들의 정교한 거동을 처음으로 밝혀냈다.


이번 연구에선, 특히 두 신경세포들의 접합을 돕는 ‘접착단백질들(adhesion molecules)’이 정교하게 자리를 잡고서 정렬하여 기둥 모양의 구조(연구진은 ‘나노기둥/nano-column’이라 명명)를 형성해, 신경전달물질이 전달돼 제 기능을 할 수 있도록 돕는 것으로 나타났다.[ 참조: 카이스트-연세대 연구진, 시냅스 접착단백질의 3차원 복합체 구조 규명 (2014년)]


연구진은 이 ‘나노기둥’에 주목한다. 접착단백질들이 시냅스에서 정확하게 제 자리를 잡지 못하면 시냅스의 구조는 흐트러지며, 그래서 신경전달물질이 제대로 전달되지 못할 수 있다는 것이다. 이럴 경우엔 뇌에서 적정량의 신경전달물질이 만들어진다 해도 시냅스를 거쳐 그 물질이 효율적으로 전달되지 못할 수 있으며 따라서 이런 시냅스 나노기둥의 문제가 일부 뇌 질환의 원인이 될 수도 있다고 연구진은 덧붙였다(참조 메릴랜드대학 보도자료).


오철우 기자 cheolwoo@hani.co.kr 

@한겨레 과학웹진 사이언스온 


 

 [사이언스온의 길목]

페이스북 페이지   https://www.facebook.com/scienceon
트위터   https://twitter.com/SciON_hani
한겨레 스페셜   http://special.hani.co.kr

  • 구글
  • 카카오
  • 싸이월드 공감
  • 인쇄
  • 메일
오철우 한겨레신문사 과학담당 기자, 사이언스온 운영
1990년 한겨레신문사에 입사해 편집부, 사회부, 문화부, 생활과학부 등을 거쳤으며 주로 과학담당 기자로 일했다. <과학의 수사학>, <과학의 언어>, <온도계의 철학> 등을 번역했으며, <갈릴레오의 두 우주체제에 관한 대화>를 썼다.
이메일 : cheolwoo@hani.co.kr      

최신글




최근기사 목록

  • 생체시계: “낮과 밤 따라 몸은 하루주기로 돌아간다”생체시계: “낮과 밤 따라 몸은 하루주기로 돌아간다”

    뉴스오철우 | 2017. 10. 10

    그림으로 보는 2017 노벨 생리의학상2017년 노벨 생리의학상의 수상자로 선정된 제프리 홀(Jeffrey C. Hall) 미국 메인대학 교수, 마이클 로스배시(Micheal Rosbash) 브랜다이스대학 교수, 마이클 영(Michael W. Young) 록펠러대학 교수는 모델동물인 ...

  • “눈앞의 장면, 시선이 향한 곳은…” -시각주의력 실험“눈앞의 장면, 시선이 향한 곳은…” -시각주의력 실험

    뉴스오철우 | 2017. 09. 29

    시각주의력, 장면 속 어느 지점으로 이끌릴까눈동자 추적 실험 “‘의미’지점에 주의력 쏠려”“밝고 대비 효과 지점 집중” 기존학설과 달라 시야에 들어와 처음 마주한 장면. 우리의 시선은 어디로 향할까? 시각의 주의력에 관한 최근에 발표된 연...

  • “염기 하나 바꾸는 유전자가위, 안전·효율성 높이기 지속과제”“염기 하나 바꾸는 유전자가위, 안전·효율성 높이기 지속과제”

    뉴스오철우 | 2017. 09. 28

    일문일답- 염기편집기법 개발한 데이비드 리우 교수기초과학연구원-네이처, ‘유전체교정 콘퍼런스’개최 ‘유전자 가위’ 기술을 응용한 새로운 기법을 써서 디엔에이(DNA) 염기 하나만을 표적으로 삼아 바꾸는 염기편집(base editing) 기법의 연구개발자...

  • 우주날씨 예보를 위한 전진기지, 파커 태양탐사선우주날씨 예보를 위한 전진기지, 파커 태양탐사선

    뉴스이정환 | 2017. 09. 22

    이정환의 ‘우주★천문 뉴스 파일’관측과 분석 기술이 발전하면서 우리의 근원적 호기심을 자극하는 우주와 천문학의 새로운 연구 소식들이 잇따릅니다. 천문학을 공부하는 대학원생 이정환 님이 우주·천문 분야의 흥미로운 최근 소식을 간추려 독...

  • “다채롭고 복잡미묘 감정의 세계” -27가지 지도로 그려보니“다채롭고 복잡미묘 감정의 세계” -27가지 지도로 그려보니

    뉴스오철우 | 2017. 09. 21

    심리학 연구진은 서로 구분되는 감정 27가지를 확인할 수 있었다며 복합적인 감정들이 의미론의 공간에서 어떻게 분포하는지를 보여주는 지도를 만들어 웹에 공개했다 심리학에서는 흔히 기본이 되는 감정으로 여섯을 꼽곤 한다. 기쁨, 슬픔, 혐오, 놀...