고려대, 체내 발생 자극 세포반응 메커니즘 규명

[베리타스알파=김하연 기자] 고려대는 KU-KIST 융합대학원 김동휘 교수 연구팀이 체내에서 발생하는 물리적 자극에 대한 세포핵의 변형을 관찰하여 자극에 대한 인체의 반응 메커니즘을 단일 세포 수준에서 규명했다고 19일 밝혔다. 

연구팀은 심장 박동, 체액의 흐름, 피부의 인장과 같이 체내에 자연적으로 발생하는 물리적인 자극을 모사하기 위해 고분자 박막을 일정한 주기로 인장 시킬 수 있는 장치를 개발하여 세포의 변화를 실시간 모니터링했다. 이를 통해 세포 내부의 세포골격과 세포핵의 3차원 구조가 물리적 자극에 의해 서서히 변형되는 원리를 규명했고, 특히 인간 세포의 핵막에 존재하는 라민 단백질의 결손이 세포핵에 더 큰 손상을 가함을 실험적으로 증명했다.

연구 성과는 김동휘 교수 연구팀이 최근 학계에 보고한 ‘세포핵 내부에 작용하는 힘들에 의한 세포핵의 변화’에 대한 수학 모델을 더욱 발전시킨 결과로 연구팀은 제시한 이론을 실험적으로 증명해냈다. 연구는 암을 비롯한 노화, 퇴행성 유전 질환 연구에 있어 병의 발병과 진행 정도에 따른 세포 내부 소기관들 간의 역학 관계를 재정의했을 뿐만 아니라 새로운 치료 전략을 수립하는데 활용할 수 있을 것으로 기대됐다.

김동휘 교수는 “물리학적 접근을 통한 생명 현상의 이해라는 패러다임의 변화가 융합 과학을 통해 기존 생물학의 난제를 해결할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.  

연구결과는 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)지 최신호에 등재됐다.