서울대 강봉균 교수(생명과학) 연구팀은 생물의 장기기억을 형성하는 신호 전달 체계에서 특정 단백질이 핵심 전달자 역할을 한다는 사실을 발견했다고 18일 밝혔다.

생물의 기억은 크게 1∼2시간 지속되는 단기기억과 반복 학습을 통해 24시간 이상 반영구적으로 저장되는 장기기억으로 나뉘며, 장기기억 형성에는 단백질 합성과 유전자 발현이 필수적이다.

강 교수 연구팀은 외부 자극을 전달하는 신경 체계에서 시냅스에 존재하는 `CAMAP'라는 단백질을 발견하고 이 단백질이 학습 신호를 세포의 핵으로 전달한 뒤 장기기억에 필요한 단백질로 합성된다는 연구 결과를 내놨다.

연구팀은 작년 3월 장기기억에 필요한 단백질을 발견해 해외 학술 저널에 발표한 바 있지만 외부 자극 신호를 시냅스에서 세포 핵으로 전달해 단백질 합성과 유전자 발현을 이끌어내는 단백질이 무엇인지는 규명되지 않아 이 부분에 대한 연구에 주력해왔다.

연구팀은 `군소'(바다달팽이)를 대상으로 실험을 진행한 결과 세포들을 결합하는 `접착 단백질'의 일종인 `CAMAP'가 시냅스에서 핵으로 신호를 전달하는 전달자 역할을 하고, 또 핵 속에서 다른 단백질 `CREB'와 합쳐져 장기기억에 필요한 `전사인자' 역할을 함과 동시에 유전자 발현을 유도한다는 사실을 새롭게 밝혀냈다.

바다달팽이의 꼬리를 반복해서 자극하면 반응 작용이 향상되며, 이와 같은 현상이 고등동물에게서도 유사하게 일어나는 점으로 미뤄 사람 역시 영어 단어를 반복해서 들으면 오래 기억하는 것과 비슷한 효과를 낼 것이라고 연구팀은 전망했다.

연구팀은 이로써 `외부자극→시냅스→세포 핵→장기기억 단백질 생성 및 유전자 발현'이라는 신호 전달 메커니즘에서 연결 고리 구실을 하는 단백질의 성격이 확인됐다고 설명했다.

강 교수는 "`CAMAP'과 같은 장기기억 형성에 관여하는 전사인자들의 기능과 신호 전달 네트워크를 연구하면 장기적으로 인간의 기억을 제어하거나 치매ㆍ건망증 등 기억 관련 질환을 치료하는 근본적인 방법을 찾아낼 수 있을 것"이라고 기대했다.

한편 서울대 연구처는 이번 연구가 과학기술부 21세기 프론티어 연구개발사업인 뇌기능활용및뇌질환치료 기술개발연구사업단과 해양수산부 해양극한생물분자유전체연구단의 지원으로 진행됐으며 교내 생명과학부 교수 2명의 `프리프린트' 검증을 거쳐 생명과학 분야의 권위있는 학술지 `셀(Cell)' 5월호에 게재된다고 전했다.



(서울=연합뉴스) zheng@yna.co.kr