DGIST 서병창 교수팀, PAC채널 작동 원리 규명

DGIST(총장 이건우) 뇌과학과 서병창 교수 연구팀이 우리 몸속 세포를 보호하는 중요한 역할을 하는 PAC채널이 어떻게 작동하는지 세계 최초로 밝혀냈다.

PAC 채널은 조직 산성화에 의한 세포 손상에 중요한 매개자 기능을 하는데, 연구팀은 이 채널이 어떻게 활성화되는지에 대한 비밀을 풀어내 암이나 뇌질환 치료에 새로운 길을 개척했다.

운동을 오래 하거 많이 아플 때 우리 몸은 산성화된다. 이때 세포가 손상될 수 있는데, 세포 내 염화 이온(Cl-)의 균형이 깨지면 세포가 부풀어 오르는 부종이 생기고, 결국 세포와 조직이 손상을 입을 수 있다. 서병창 교수 연구팀은 세포 손상을 막기 위해 PAC 채널이 어떻게 작동하는지 연구하여, 새로운 치료법 개발에 한 걸음 더 다가가게 됐다.

PAC 채널은 세포 외부의 산성 환경, 즉 높은 프로톤(H+) 농도에 반응해 활성화된다. 그러나 그동안 연구자들은 PAC 채널의 활성이 어떻게 세포에서 조절되는지에 대해서는 제대로 알지 못했다. 이를 해결하기 위한 정확한 연구가 필요했다.

서병창 교수 연구팀은 PAC 채널이 활성화되기 위해서는 세포막 안쪽에 있는 PI(4,5)P2라는 물질이 꼭 필요하다는 사실을 발견했다. 이 물질이 없으면 PAC 채널은 거의 작동하지 않으며, 염화 이온 이동이 줄어들어 세포 손상을 막을 수 있다. 연구팀은 이 과정을 밝혀내 PAC 채널의 작동 원리를 규명했다.

이 연구는 PAC 채널이 정확히 어떻게 작동하는지에 대한 비밀을 풀어냈다는 점에서 매우 중요하다. 이번 발견으로 인해 암, 뇌질환 등과 같은 질병에서 세포 손상을 억제하는 새로운 치료법을 개발하는 데 큰 도움이 될 것으로 전망된다.

서병창 교수는 “그동안 상대적으로 관심을 받지 못한 PAC 채널의 조절기전을 이번 연구를 통하여 규명했다”며 “우리가 이번 연구를 통해 밝힌 PAC 채널의 작동 원리가 암과 뇌졸중 같은 질병에서 세포 손상을 막는 데 큰 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다”고 전했다.

본 연구는 DGIST 뇌과학과 고우리 박사가 제1저자로, 이은아 박사과생 및 한국뇌연구원 임현호 박사가 공동연구자로 참여했으며, 세계적 학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications, IF: 14.7)’에 8월 15일 자로 게재됐다. 이번 연구는 한국연구재단의 ‘중견연구자 지원사업’의 지원을 통해 수행됐다.