운동신경세포 분화 원리 규명

美 휴스턴 베일러의대 이수경·이승희 박사팀

미국 대학에서 연구 중인 한국 여성 과학자들이 인체 운동을 제어하는 신경세포의 형성 과정을 규명하는 데 성공했다. 이 연구결과를 활용하면 줄기세포를 이용한 치료용 세포 생산을 앞당길 수 있게 된다.

미국 휴스턴 베일러의대 분자·세포생물학과 이수경(사진 왼쪽) 교수와 이승희(오른쪽) 박사팀은 10일 쥐의 배아 신경줄기세포 분화실험을 통해 신경줄기세포를 운동신경세포로 분화시키는 유전인자들의 상호작용을 밝혀냈다. 연구는 ‘셀’ 자매지인 ‘세포 발달’(Developmental Cell) 최신호에 게재됐다.

줄기세포를 질병 치료에 실제로 이용하기 위해서는 줄기세포에서 원하는 치료용 세포를 분화시키는 기술이 필요하다. 그러나 사람의 경우 3만개가량의 유전자들이 복잡한 상호작용을 통해 수많은 단백질을 만들어내기 때문에 원하는 세포를 분화해내는 데 어려움을 겪어왔다.

이 교수팀은 연구에서 쥐의 신경줄기세포가 근육운동을 조절하는 ‘운동신경세포’와 전체 몸의 운동을 조절하는 척수운동신경계의 ‘중간신경세포’로 분화하는 과정을 분석했다. 연구 결과 ‘lsl1’과 ‘Lhx3’로 알려진 두 가지 ‘전사인자’(유전체 발현에 관여하는 단백질)의 작용방식에 따라 세포 분화 방향이 달라진다는 점을 확인했다.Isl1과 Lhx3가 함께 신경줄기세포에 작용하면 운동신경세포가 만들어지고,Lhx3만 작용하면 중간신경세포가 만들어진다는 것이다.

이 교수는 “하나의 유전자가 여러 신경세포를 만드는 데 관여하는 분자 구조를 밝혀내고자 했다.”며 “세포 운명을 결정하는 것은 하나의 인자가 아니라 여러 인자 또는 유전자들간의 상호작용”이라고 말했다.



전남대 약대에서 석·박사 학위를 받은 이 교수는 지난 2005년 미국 퓨(Pew) 재단이 임용 3년 이하의 미국 조교수 중에서 재능 있는 젊은 석학 15명을 선정하는 ‘퓨 스칼라’의 영예를 안기도 했다. 또 전남대 약대 졸업 후 베일러의대에서 박사 학위를 받은 이승희 박사는 2006년도 베일러의대 분자세포생물학과 최우수 졸업상을 수상한 과학자다.

박건형기자