아주 최근 소식은 아니지만 지난번 모임에서 이정원 회원이 발표한 기억과 관련이 있는 한 가지 흥미로운 연구소식을 올립니다.
신경과학계에서는 학습과 기억에 대한 실험모델로 바다달팽이(Aplysia, 아래 사진)를 사용하기도 합니다. 이 동물은 매우 단순한 신경계 구조를 가지고 있어서 학습 및 기억과 관련한 세포 또는 시냅스 수준에서의 연구에 유용합니다.
작년에 강봉균 서울대 교수팀이 바다달팽이를 모델로 한 연구를 통해 기억에 관한 매우 주목되는 연구 논문을 ‘Cell'지에 발표하였습니다(참고로 Cell지는 Nature나 Science 보다 더 수준이 높은 생물학 분야 최고 수준의 저널입니다). 연구 내용을 간단히 설명하면 아래와 같습니다.
(연구배경)
장기기억은 시냅스 연결 강화로 이루어지는데 시냅스 연결 강화에는 두 가지 기작이 있습니다. 1) 시냅스 유효성 증가(수용체 수 증가 등) 2) 시냅스 수 증가
새로운 시냅스 형성을 통한 기억 과정을 살펴보면 초기에 세포막 단백질인 apCAM이 세포내로 들어가며 얼마 후 핵 내에서 CREB1이라고 하는 단백질을 통해 장기기억과 관련한 여러 유전자들의 발현이 촉진되는 것을 볼 수 있습니다. 그런데 최근까지 세포막의 apCAM과 핵 내의 CREB1을 연결해주는 연결고리를 찾는 것이 중요한 과제로 남아 있었습니다.
(강봉균 연구팀 연구결과)
위 연구팀의 연구 결과, 세포막의 apCAM과 핵 내의 CREB1간의 신호 전달에는 CAMAP라고 하는 단백질이 관여함이 확인되었습니다. 신호 전달 과정은 좀 복잡한데, 다음과 같습니다. 시냅스전 뉴런에 전달된 자극 > PKA 단백질 활성화 > CAMAP 인산화 및 apCAM으로부터의 분리 > 인산화된 CAMAP 핵 내로 이동 > CREB1과 함께 ApC/EBP 유전자 발현 > ApC/EBP에 의한 유전자 발현 > 새로운 시냅스 연결 가지 성장
원논문은 뇌과학자료실에 있으니 참고하세요
