바닷속 박테리아가 빛에서 에너지를 얻는 원리를 국내 연구진이 처음으로 밝혀냈다. 신경세포 활성을 빛으로 조절하는 ‘광유전학’ 연구에 응용할 수 있을 것으로 보여 뇌질환 치료법 발전에 보탬이 될 것으로 기대된다.
연세대 시스템생물학과 조현수, 김지현 교수 공동 연구진은 해양 박테리아 속 빛에 반응하는 단백질인 ‘염소로돕신’의 구조를 규명했다고 5일 밝혔다. 염소로돕신은 빛을 받으면 구조가 바뀌며 세포막 바깥에 있던 염소 이온을 안으로 들여보낸다.
조 교수팀은 염소로돕신에 강력한 X선을 쪼인 다음, 회절 돼 나오는 빛을 분석해 구조를 알아냈다. 염소로돕신의 안쪽에 염소 이온이 결합할 수 있는 부위가 존재한다는 사실을 처음으로 파악했다.
연구팀은 이번 연구 결과가 광유전학 발전으로 이어질 것으로 보고 있다. 신경세포 유전자에 빛에 반응하는 염소로돕신을 넣으면 신경 신호를 더 정밀하게 조절할 수 있기 때문이다.
조 교수는 “7년 만에 세포막에 존재하는 염소로돕신의 구조를 밝혀냈다”며 “생명체가 빛에너지를 이용하는 과정을 이해하기 위한 이론적 근거를 마련한 것”이라고 설명했다.
이번 연구 결과는 과학저널 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’ 8월 24일자에 게재됐다.
연세대 연구진이 밝혀낸 염소로돕신의 입체 구조 및 염소 이온 이동 경로 - 연세대 제공
신수빈 기자 sbshin@donga.com
출처 : 동아사이언스 http://www.dongascience.com/news/view/13713