KAIST 연구진, 과도한 기억 막는 단백질 발견…PTSD 치료 열리나

청색광으로 PLCβ1 신호를 활성화시키는 광유전학 기술. KAIST 제공

빛으로 단백질 활성을 조절해 외상후스트레스장애(PTSD) 등의 정신질환 발생을 줄일 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국과학기술원(KAIST)은 허원도 생명과학과 교수 연구팀이 뇌에서 기억 형성을 조절하는 새로운 메커니즘을 밝혀냈다고 15일 밝혔다.

우리의 뇌는 해마에서 양성적 신호와 음성적 신호가 균형을 맞춰가며 기억을 형성한다. 만약 양성 조절 인자가 부족하면 기억 형성에 문제가 생기고, 음성 조절 인자가 손상되면 기억이 과도해져 PTSD와 같은 정신질환의 원인이 될 수 있다.

연구팀은 세포내 신호전달분자효소인 ‘PLCβ1 단백질’이 해마에서 기억 억제자로 작용, 과도한 기억 형성을 억제하는 등 중요한 역할을 한다는 것을 세계 최초로 밝혀냈다.

실제로 PLCβ1 단백질을 결핍시킨 실험쥐는 PTSD 환자의 증상과 유사한 공포 반응을 보였으며, 이 단백질이 많은 쥐는 과도한 공포 반응이 억제되는 것을 확인했다. 이는 PLCβ1 단백질이 기억 형성 초기 단계에서 적절한 기억 형성을 유도한다는 것을 의미한다.

연구팀은 이와 함께 빛으로 PLCβ1 단백질의 기능을 정밀하게 조절하는 광유전학 기술 개발도 성공했다. KAIST는 이 기술이 향후 PTSD와 같은 정신질환 원인 규명 및 치료 도구가 될 것으로 전망했다.

이진수 KAIST 생명과학과 박사가 제1저자로 수행한 이번 연구는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴스’ 6월 28일자 온라인판에 게재됐으며 2024년 7월호 인쇄판에도 게재될 예정이다.

교신저자인 허원도 KAIST 교수는 “PLCβ1이 해마에서 기억 형성 초기 단계에서 중요한 역할을 한다는 것을 밝혀냈다. PTSD와 같은 정신질환의 새로운 치료 가능성을 제시한 것”이라며 “이 단백질의 기능을 정밀하게 조절해 과도한 공포 기억 형성을 억제할 수 있는 방법을 개발할 수 있을 것으로 기대된다. 정신질환 치료에 혁신적인 돌파구가 될 수 있을 것이다”라고 말했다.

대전=전희진 기자 heejin@kmib.co.kr

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