[더테크=조재호 기자] KIST 연구진이 신경계 질환인 알츠하이머와 파킨슨병의 발병기전을 규명하기 위해 뉴런의 변화를 시각화할 수 있는 차세대 기술을 개발했다. 한국과학기술원(KIST)은 21일 뇌과학연구소 김윤경 박사 연구팀이 장영태 포항공과대학 교수 연구팀과 함께 차세대 뉴런 표지 기술인 NeuM을 개발했다고 밝혔다. NeuM(뉴엠, Neuronal Membrane-selective)은 신경세포막을 표지해 뉴런구조를 시각화하고 뉴런의 변화양상을 실시간으로 모니터링할 수 있는 차세대 뉴런 형광 표지 기술이다. 뉴런은 감각기관이 받아들인 정보를 뇌로 전달하는 신경세포다. 이 신경세포가 기능이상 및 점진적 퇴행으로 발병하는 신경계 질환이 알츠하이머성 치매와 파킨슨병인데 뇌졸중과 함께 3대 노인성 질환으로 꼽힌다. 따라서 퇴행성 신경질환을 극복하기 위해서는 살아있는 뉴런 기관을 선택적으로 표지해 모니터링하는 기술 개발이 필요했다. 기존 유전자 기반 표지 기술과 항체 기반 표지 기술은 특정 유전자의 발현이나 단백질에 의존해 정확성이 낮고 장기간 추적 관찰에 어려움이 있었기 때문이다. 연구팀은 신경세포의 분자 설계를 통해 신경세포막에 우수한 결합력을 지녀 뉴련의 장
[더테크=조재호 기자] 카이스트가 퇴행성 질환을 유발하는 단백질의 움직임 등을 분자 수준에서 실시간으로 관찰할 수 있는 기술을 개발했다. 알츠하이머나 파킨슨병과 같은 퇴행성 질환의 발병 과정에 대한 실마리를 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 카이스트는 육종민 신소재공학과 교수 연구팀이 한국기초과학지원연구원, 포항산업과학연구원, 성균관대학교 약학대학 연구팀과 함께 그래핀을 이용해 알츠하이머 등을 유발한다고 알려진 아밀로이드 섬유 단백질의 실시간 거동을 관찰할 수 있는 새로운 단분자 관찰 기술(single-molecule technique)을 개발했다고 30일 밝혔다. 단분자 관찰 기술은 단일 분자 수준에서 발생하는 현상을 관찰할 수 있는 기법을 말한다. 생체 과정에서 단백질 간의 상호작용, 접힘, 조립 과정을 이해하는데 핵심적인 기술이다. 현재까지 단분자 관찰 기술로는 특정 분자를 식별하거나 단백질을 냉동해 움직임을 고정해 구조를 해석하는 기법이 활용됐다. 최근 대안으로 물질을 얼리지 않고 상온 상태에서 관찰하는 액상 전자현미경 기술이 주목받았다. 다만 두꺼운 투과 막에 의한 분해능 저하와 전자빔에 의한 단백질 변성을 해결하진 못했다. 육종민 교수 연구팀은 차
[더테크=이지영 기자] 카이스트가 비정형 단백질을 검출하는 방법을 개발했다. 비정형 단백질은 고정된 형태가 없는 상태로 존재하는데 알츠하이머나 파킨슨병 같은 신경계 질환부터 암, 심혈관계 질환, 대사질환을 유발하는 것으로 알려졌다. 카이스트는 생명과학과 김학성 교수 연구팀이 비정형 단백질을 검출할 수 있는 센서 단백질을 디자인하는데 성공했다고 8일 밝혔다. 단백질은 특정한 3차원 구조를 지니며 인체에서 다양한 역할을 수행한다. 인간의 단백질 중 44%는 상황에 따라 구조가 변하는 비정형 단백질로 고정된 구조를 지닌 단백질보다 더욱 다양한 역할을 맡는다. 연구팀은 비정형 단백질이 단백질 2차 구조인 베타 스트랜드(β-strand)를 형성하는 특정 아미노산 서열을 갖고 있다는 점에 착안하여 이러한 특정 서열과 결합하면 신호를 방출하는 센서 단백질 디자인 방법을 정립했다. 그 결과 알츠하이머를 유발하는 세포를 검출할 수 있는 센서 단백질을 개발하여 실시간으로 세포막과 상호작용을 추적하고 영상화할 수 있었다. 기존에는 비정형 단백질을 분석하기 위해 복잡한 전처리 과정이 필요했다. 그리고 처리 과정중 비정형 단백질이 변형되어 분석과 기능 연구에 많은 제약이 있었다.
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