경희대학교(총장 한균태) 의과대학 김성현 교수(사진) 연구팀이 신경회로의 흥분성 신경세포와 억제성 신경세포의 균형 조절과 각 흥분성/억제성 신경세포의 시냅스 조절에 중요한 역할을 하는 인자(SV2A)의 기능을 규명했다. 관련 연구 결과는 최근 ‘Distnct synaptix ceside recycling in inhibitory nerve teminals is coordinated by SV2A’라는 제목의 논문으로 <Progress in Neurobiology>의 최근호에 게재됐다. 

우리 뇌는 흥분성 신경세포와 억제성 신경세포가 서로 다양한 회로를 만들고 회로 활성에 밸런스를 이뤄, 인지, 사고, 행동 등의 정상적 기능을 발휘한다. 하지만 이러한 흥분성/억제성 신경 활성의 밸런스 조절에 문제가 생기면 자폐증, 간질 등 여러 신경 질환이 발생한다. 이런 상황에도 아직까지 흥분성·억제성 신경시냅스의 기능적 차이와 분자적 기능조절 기전에 대한 이해는 많이 부족한 상황이다.

김성현 교수 연구팀은 이런 흥분성/억제성 신경세포 시냅스의 기능조정과 그 차이에 대해 심도 있는 연구를 통해 흥분성/억제성 신경세포 시냅스의 기능적 차이를 구명해냈다. 또 SV2A 단백질이 이들의 기능조절에 중요한 역할을 하는 인자임을 밝혀냈다. 

김성현 교수 연구팀은 흥분성 신경세포와 억제성 신경세포에 각기 고유한 기능조절이 있을 것이라는 가설을 설정하고 각 고유세포의 특성을 파악하기 위해 노력했다. 이를 위해 유전자클로닝기법, 신경세포 특이적 배양, 신경세포 특이적 유전자 발현, 초정밀 고해상도 광학이미지 등을 살폈다. 이런 노력을 통해 신경세포의 세포별 기능 차이를 찾아냈고, 그에 대한 조절 인자를 최종적으로 규명했다.

김성현 교수는 “실험이 ‘유전자 조작’ 이후 ‘신경세포 발현’, ‘초정밀 이미징’, ‘신경세포 차이 최종 확정’이라는 긴 단계를 거쳐야 했기 때문에 더욱 집중해야 했다”라고 말했다. 이어 “이 연구 결과는 향후에 자폐증이나 간질에 대한 분자병리적 원인 이해에 발판을 제공할 것이고 나아가 이러한 신경질환의 치료 타겟 발굴에 주요한 유효 인자로 사용될 수 있다”라며 연구의 의의를 밝혔다. 

한편 이 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다.