‘잘 먹어도 굶은 상태’ 돌연변이 예쁜꼬마선충 발견

DGIST(대구경북과학기술원)는 뇌·인지과학  전공 김규형 교수 연구팀이 음식을 잘 먹어도 굶은 것과 비슷한 대사 상태를 가진  돌연변이 예쁜꼬마선충을 세계 최초로 발견했다고 1일 밝혔다.

김 교수 연구팀은 뇌과학 및 발생학 연구에 많이 사용하는 예쁜꼬마선충(C. elegans)을 실험동물 모델로 사용해 개체 발생 과정을 연구했다.

그 결과 주변에 먹이가 풍부한데도 휴면에 들어가는 돌연변이 예쁜꼬마선충을  찾아냈다.

이 돌연변이는 신경 발생 및 기능에 중요한 ’칼슘-칼모듈린 의존성 단백질 인산화 효소’(CaMKI) 유전자의 기능을 완전히 상실했다.

돌연변이 예쁜꼬마선충은 먹이를 잘 먹고 있어도 굶는 것과 같이 인슐린 분비가현격히 줄었다.

특히 먹이를 감지하는 특정 감각신경세포 활성도가 굶은 상태처럼 높아져  있음을 확인했다.

지금까지 예쁜꼬마선충은 먹이가 부족하고 개체 수가 급격히 증가했을 때  정상적인 개체 발생 과정을 멈추고 휴면에 들어가는 것으로 알려졌다.

연구팀은 예쁜꼬마선충의 특정 감각신경세포가 대사 상태에 따라 인슐린과 유사한 다양한 호르몬을 분비한다는 사실도 발견했다.

김규형 교수는 “이번 연구에서 사람 CaMKI 유전자의 대사 조절 관련 기능을  새롭게 규명했다”며 “비만, 당뇨 등 대사성 질환 원인 유전자 발굴 및 치료 개발에 응용할 수 있다”고 말했다.

또 “인슐린의 새로운 기능 및 역할 규명에 새로운 실마리를 제공할 것으로 기대한다”고 덧붙였다.

미국 브랜다이스대 피알리 생굽타 교수 연구팀과 공동으로 한 연구 결과는 생물학 분야 학술지 ’이라이프’(eLIFE) 9월 3일자 온라인판에 실렸다. DGIST 뇌·인지과학 전공 박사 과정 박지수 학생과 석·박사 통합 과정 홍명진 학생이 공동저자로 참여했다.

DGIST 플래그십 일반사업, 한국연구재단, 미래창조과학부, 포스코청암재단 등  지원으로 이번 연구를 했다.

대구=문종규 기자 [e-mail]