'예쁜꼬마선충' 세계서 첫 발견, "비만·당뇨 등 치료제 개발 희망"

DGIST 뇌·인지과학 김규형 교수팀, 비만·당뇨 등 치료제 개발에 응용

대구경북과학기술원(DGIST) 뇌'인지과학전공 김규형 교수 연구팀이 음식을 잘 먹고 있어도 굶고 있는 상황과 유사한 대사 상태를 가진 돌연변이 예쁜꼬마선충을 세계 최초로 발견했다.

예쁜꼬마선충(C. elegans)은 세포의 분화과정을 밝히는 실험 모델로 뇌과학 및 발생학 분야에서 각광받고 있는 동물이다. 예쁜꼬마선충은 주변에 먹이가 부족하고 개체수가 급격히 증가하면 정상적인 개체 발생 과정을 멈추고 휴면에 들어간다.

연구팀은 유전학적 스크린 방법을 통해 주변에 먹이가 풍부한데도 휴면에 들어가는 돌연변이 예쁜꼬마선충을 찾아냈다. 또 돌연변이 선충에는 신경 발생과 기능에 중요한 '칼슘-칼모듈린 의존성 단백질 인산화 효소'(CaMKI) 유전자가 기능을 상실했다는 사실을 밝혀냈다.

돌연변이는 먹이를 잘 먹고 있는 상태에서도 굶고 있는 것처럼 인슐린 분비가 현격하게 줄었고, 먹이를 감지하는 감각 신경세포의 활성도는 높아졌다. 연구팀은 돌연변이 예쁜꼬마선충의 감각신경세포가 인슐린과 유사한 다양한 호르몬들을 분비한다는 사실도 발견했다.

김규형 교수는 "예쁜꼬마선충 연구를 통해 사람의 CaMKI 유전자의 대사조절 관련 기능을 새롭게 규명했다"면서 "이번 연구는 비만과 당뇨 등 대사성 질환의 원인 유전자 발굴과 치료 개발 연구에 응용할 수 있을 것"이라고 말했다.

미국 브랜다이스대학교 피알리 생굽타 교수 연구팀과 공동 연구로 진행한 이번 연구 결과는 생물학 분야 세계적 학술지 '이라이프'(eLIFE) 온라인판에 지난달 3일 자로 게재됐다.