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빛으로 칼슘이온 조절하고 기억력도 높인다

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빛으로 칼슘이온 조절하고 기억력도 높인다

2015.09.15 07:00

 

국내 연구진이 살아있는 생쥐에 빛을 쬐어 칼슘이온을 조절하고 신경세포를 활성화하는 데 성공했다. - 기초과학연구원(IBS) 제공
국내 연구진이 살아있는 생쥐에 빛을 쬐어 칼슘이온을 조절하고 신경세포를 활성화하는 데 성공했다. - 기초과학연구원(IBS) 제공

 

국내 연구진이 몸속의 칼슘이온을 빛으로 조절하는 기술을 개발했다. 칼슘이온은 신경전달 근육수축 등 다양한 생명현상에 관여하는데, 부족할 경우 인지장애나 심장부정맥 등의 질환이 발생할 수 있다는 점에서 주목을 받고 있다.

 

허원도 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단 그룹리더(KAIST 생명과학과 교수) 연구진과 한용만, 김대수 KAIST 생명과학과 교수팀은 공동으로 빛을 이용해 살아있는 쥐의 몸속에서 칼슘이온의 농도를 조절하는데 성공했다고 14일 밝혔다.

 

먼저 연구진은 청색 빛을 만나면 칼슘이온 통로가 열리는 융합단백질을 만들었다. 청색 빛을 쬐면 뭉쳐지는 식물의 광수용단백질과 칼슘이온 통로를 여닫는 인간의 조절단백질을 결합해 만든 것이다.

 

생쥐에게 이 융합단백질을 주입한 뒤 청색 빛을 쬐자, 칼슘이온 통로가 열리면서 기존 방법보다 5~10배 많은 칼슘이온이 세포 안으로 들어가는 것으로 나타났다. 기억력도 2배 높아졌다. 전기충격 같은 자극을 주는 공간에 대한 두려움이 더 강하게 지속된 것이다.

 

김 교수는 “외국에서 비슷한 연구를 하는 그룹이 있는데 우리와 겹치는 논문을 두 번이나 먼저 발표해 힘들었다”면서 “살아있는 생체에서 칼슘이온을 빛으로 제어한 것은 이번이 처음이며 효율도 가장 높다”고 설명했다. 또 “이 기술은 칼슘이온 부족으로 발생하는 대사질환을 치료하는 방법으로 발전할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

 

이 연구결과는 ‘네이처’의 자매지 ‘네이처 바이오테크놀로지’ 14일 자 온라인판에 실렸다.

 

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