통증 전달하는 새 메커니즘 규명…DGIST 서병창 교수팀

뇌·인지과학 전공

대구경북과학기술원(DGIST) 뇌'인지과학 전공 서병창 교수 연구팀이 생물체 내의 통증을 인식하는 'pH-감지 이온채널'의 새로운 작동 메커니즘을 발견하고 그 원리를 규명하는 데 성공했다.

이번 연구결과는 통증 신호를 전달하는 데 중추적인 역할을 담당하는 pH-감지 이온채널의 작용 메커니즘을 보다 정밀하게 이해하고, 통증을 조절할 수 있는 치료제를 개발하는 연구에 큰 영향을 줄 것으로 기대된다.

통증은 생물체 내에 분포한 통점이 자극을 받아서 통각 신경을 통해 뇌로 전달되는데, 통점을 구성하는 세포의 세포막에 통각 유발 물질이 결합하면서 통증 신호를 인식한다.

염증, 국소 빈혈, 암 등 통증을 수반하는 병리생리학적 상황에서 생물체 내부에서는 pH 변화가 일어난다. pH-감지 이온채널(ASIC)은 생체 내의 pH 변화를 감지해 통증 신호를 뇌에 전달하는 역할을 하고 있다.

생물학적으로 pH-감지 이온채널에 대한 많은 연구가 진행됐지만 작동 메커니즘 및 세포막 결합 원리에 대해서는 명확하게 밝혀지지 않은 부분이 많다.

서병창 교수 연구팀은 pH-감지 이온채널의 활성을 조절하는 세포막 결합 원리를 분자적 수준에서 밝혔으며 이는 지금까지 알려져 있지 않던 pH-감지 이온채널의 새로운 세포막 결합 원리를 규명한 것이다.

서병창 교수는 "pH-감지 이온채널의 세포막 결합 및 활성 조절 기전의 이해는 통증 신호 전달체계를 파악하는 데 중요한 역할을 한다"며 "이번 연구는 pH-감지 이온채널의 새로운 조절 메커니즘을 규명했다는 데 중요한 의미를 가진다"고 말했다.

이번 연구 성과는 국제학술지 네이처의 자매지인 '사이언티픽 리포트'(Scientific Reports) 8월 1일 자 온라인판에 게재됐다.