DGIST, 간질 발생에 영향 주는 ‘뇌 신경 조절’ 물질 발견

[이뉴스투데이 전한울 기자] DGIST는 서병창 뇌·인지과학전공 교수팀이 칼륨이온 채널의 일종인 KCNQ2의 발현이 microRNA의 한 종류인 ‘miR106b’에 의해 조절된단 것을 발견했다고 22일 밝혔다. 

비정상적으로 miR106b가 과다 생성되며 KCNQ2 내 단백질 발현을 억제하고, 이는 결국 뇌신경세포의 활성전위 생성 촉진과 간질(뇌전증)로 이어지는 원리도 발견해 향후 관련 치료 물질 개발의 단초를 제공할 것으로 보인다.

‘KCNQ2’와 ‘KCNQ3’는 채널 내 생성되는 단백질을 이용해 칼륨이온만 통과하도록 하는 칼륨이온 채널로, 뇌의 대뇌피질과 해마 등에서 발현돼 뇌신경세포의 활성전위 생성과 조절에 중요한 역할을 담당한다. 특히 채널의 발현이 억제되거나 돌연변이가 되면 칼륨이온이 정상적으로 배출되지 못하며 활성전위의 발생 빈도가 증가해, 간질이나 발작으로 이어진다. 

이와 관련된 여러 연구들이 이어져 왔지만, 뇌신경세포에 있는 KCNQ2와 KCNQ3내에서 단백질이 생성되고 이 단백질이 어떠한 원리에 따라 간질 발생에 관여하는 지에 대해서는 자세히 규명되지 못했었다.

서병창 DGIST 교수팀은 이번 연구를 통해 정상적인 뇌신경세포의 KCNQ2와 KCNQ3 채널 내 단백질 합성 조절 원인과 그 작용방식에 대한 연구를 진행했다. 그 결과 연구팀은 KCNQ2와 KCNQ3 중에서도 KCNQ2 채널 내 단백질이 생성되는 데 있어 microRNA의 한 종류인 miR-106b가 중요한 조절자로 작용하고 있다는 사실을 규명했다. 

특히 연구팀은 생물정보학 기술을 이용, KCNQ2 채널에 결합하는 microRNA 탐색을 위한 연구를 진행했다. 그 결과, microRNA 중 miR-106b가 강하게 결합한다는 사실을 발견했다. 또한, 아이가 태어나면서부터 miR-106b의 생성량이 점차적으로 줄어들며, KCNQ2는 그 생성이 도리어 증가하는 것을 관찰하는 데에도 성공했다.

한편 이번 연구 성과는 관련 분야 국제학술지인 ‘미국 국립과학원 회보’ 온라인판에 지난 11월 17일 게재됐다.