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RobustSynapses 프로젝트: 퇴행성 신경질환 원인 연구

◈목차

Ⅰ. RobustSynapses 프로젝트: 퇴행성 신경질환 원인 연구

개요

퇴행성 신경질환

연구 목적

시냅스 연구 및 발견

주요 연구 내용

주요 연구 결과

◈본문

Ⅰ. RobustSynapses 프로젝트: 퇴행성 신경질환 원인 연구

■개요

-유럽연합(EU)이 지원하는 RobustSynapses 프로젝트는 퇴행성 신경질환의 원인을 알아내기 위한 뇌 연구 프로젝트 중 하나이다. 뇌 질환을 앓고 있는 환자들의 뇌를 더 잘 이해하기 위해서 다수의 뇌 기능이 처음으로 생성되는 뉴런(neuron)의 신경 접합부(synapse, 시냅스)를 연구하였다.

■ 퇴행성 신경질환

-퇴행성 신경질환은 노화와 깊은 관련이 있으며, 정상적인 노화의 과정과는 달리 신경계의 일부 또는 뇌 전체에 급속하게 비정상적인 신경세포의 죽음이 발생하여 뇌와 척수의 기능이 상실되고 인지 능력, 보행 및 운동 능력 등이 감소하는 질환이다.

-대표적으로 알츠하이머병, 파킨슨병, 근위축성 측색경화증(Amyotrophic lateral sclerosis, ALS), 또는 루게릭병(Lou Gehrig's disease)으로 알려진 운동신경장애 등이 있다. 이러한 퇴행성 신경질환들은 모두 뇌의 기능에 큰 영향을 미치며, 치매에서 마비에 이르기까지 다양한 문제를 일으킬 수 있다.

-현재 퇴행성 신경질환에 대한 특별한 치료법은 개발되지 않았고, 질환이 악화하는 것을 막기 위한 치료만 적용되고 있다.

■ 연구 목적

- 신경변성은 특정 단백질의 구조변성으로 인해 뉴런의 시냅스의 기능 장애가 일어나 발병되는 것으로 밝혀졌다. 뉴런의 시냅스는 세포체에서 멀리 떨어져 있기 때문에 시냅스가 받는 스트레스의 결과로 생성되는 변성 단백질에 대한 대처기전이 신경세포체의 대처기전과는 다른다.

-시냅스는 신경세포체와 떨어져 있으며 독립성을 유지하기 위해 신경세포체와 다른 특정 메커니즘을 발달시켰다. 하지만 퇴행성 신경질환이 발병한 경우 이 특정 메커니즘이 억제되어 나타나는 것을 발견하였다.

-RobustSynapses 프로젝트는 최근 파킨슨병 발병과 관련이 있는 유전자와 시냅스 소포 전달(synaptic vesicle trafficking) 및 자가포식 기전 사이의 연관성을 발견하였다. 더 나아가 초파리로 생체 내 구조 기능 연구를 가능하게 하는 새로운 유전공학 방법론을 사용하여 기초연구를 진행할 예정이며, 구별된 인간 뉴런을 사용하여 진화 과정에서 메커니즘의 보존 여부를 분석할 계획이다. 또한 이를 보완하는 접근 방식으로 시험관 내 리포솜 기반 프로테옴 스크리닝 방법과 초파리의 생체 내 유전자 스크린을 활용하여 궁극적으로 시냅스 자가포식*을 매개하는 새로운 막간 운송 매개체를 찾고자 한다.

* 자가포식: 세포 내부에 불필요하거나 기능하지 않는 세포 구성 성분(단백질)을 분해해 새로운 영양소로 재활용하거나 제거하는 생물학적 현상 

-프로젝트는 시냅스의 자가포식 및 기능의 조절에 있어 새로운 측면을 밝혀낼 수 있을 뿐만 아니라 뉴런 소멸 모델에서 시냅스 기능 장애의 메커니즘을 밝히고 시냅스 가소성*의 메커니즘에 관한 새로운 연구 지평을 열 것으로 기대된다.

*시냅스 가소성: 시냅스가 세포수준(신경세포가 새로운 시냅스 연결을 형성)이나 분자수준(시냅스전 축삭이 신경 전달 물질을 시냅스후 가지돌기로 방출)에서 변하는 능력

...................(계속)

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