생체시계 새로운 작용 메커니즘 발견됐다

최준호 KAIST 생명과학과 교수

[아시아경제 김수진 기자] 국내 연구진이 세계 최초로 생체시계의 새로운 작용 메커니즘을 찾아내는 성과를 올렸다.

교육과학기술부는 17일 KAIST 생명과학과 최준호 교수·이종빈 박사 팀이 미국 노스웨스턴대학교 신경생물학과 라비 알라다 교수·임정훈 박사 팀과의 국제 공동연구를 통해 24시간을 주기로 일어나는 일주기성 생체리듬 조절 유전자와 유전자의 기능 메커니즘을 세계 최초로 규명했다고 밝혔다. 연구팀은 형질전환 형질 전환 초파리를 대상으로 4년간 행동 유형을 실험, 뇌의 생체리듬을 주관하는 신경세포에 전혀 새로운 유전자 '투엔티-포(Twenty-four)'가 존재한다는 사실을 알아냈다.

지금까지 생체리듬에 관여하는 것으로 알려진 유전자들은 DNA가 전령DNA(mRNA)로 바뀌는 단계에서 작용한다. 그러나 투엔티-포는 이 다음단계인 전령DNA가 리보솜에서 단백질로 만들어지는 단계에서 작용하는 것이 특징이다. 특히 투엔티-포는 생체리듬을 조절하는 중요한 유전자인 피리어드(Period) 단백질에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다.

피리어드 단백질은 생체 시계 세포들이 스스로 돌아가는 '시계 구조'를 구성하는 유전자 중 하나다. 투엔티-포의 메커니즘은 생체리듬에 관여하는 기존 유전자의 작용 메커니즘과 전혀 다른 것으로 생체리듬 연구 분야에서는 획기적인 일로 평가받고 있다

최 교수는 "이번 연구 결과가 간을 포함한 고등생물체의 수면장애·시차적응·식사활동·생리현상 등 일주기성 생체리듬 문제를 해소하는 데 중요한 열쇠가 될 것"이라고 말했다.

한편 연구팀은 일주기성(24시간)에 부합하고 유전자 기호 번호(CG4857)를 합한 숫자가 24라는 점 때문에 새 유전자의 이름을 '투엔티-포'라고 지은 것으로 알려졌다.

이번 연구결과는 세계 최고 권위의 과학학술지인 ‘네이처(Nature)' 2월호에 게재됐다.

김수진 기자 sjkim@