한국, 일본 연구팀, 세포기관 온도변화 시각화에 성공

세포 소기관별 형광 온도계 개발

포스텍 장영태 교수

IBS 샤오리우 박사

한국과 일본 연구팀이 공동으로 세포막, 핵, 미토콘드리아, 리소좀 등 세포기관의 온도변화를 빛으로 시각화하는데 성공했다.

포스텍(포항공대) 화학과 장영태 교수(기초과학연구원(IBS) 복잡계 자기조립 연구단 부단장)·IBS 샤오리우 박사 연구팀은 일본 카나자와대 사토시 아라이 교수·타케루 야마자키 학생 등과의 공동연구를 통해 세포 소기관별 형광 온도계를 개발했다.

연구성과는 국제 학술지 '머터리얼즈 투데이 바이오'에 최근 게재됐다.

연구팀에 따르면 세포 반응과 밀접하게 연관된 세포기관의 온도 변화는 복잡한 세포를 이해하는 중요한 실마리가 될 수 있다. 다만, 각기 다른 세포 소기관의 미세한 온도 변화를 알기 위해선 세포 소기관별 온도계의 개발이 필수적인데, 지금까지는 한 두가지의 세포기관에만 적용할 수 있다는 한계가 있었다.

이에 연구팀은 형광 온도계를 개발해 세포막, 핵, 골지체, 소포체 등 거의 모든 세포기관의 온도 변화를 눈으로 확인할 수 있도록 했다. 특히 한겨울 체온 유지에 중요한 갈색 지방세포 속 미토콘드리아나 소포체 등 다양한 세포 소기관의 온도 역시 영상화하는데 성공했다.

연구팀 관계자는 "이번 연구성과는 대부분의 세포 소기관에 적용할 수 있는 최초의 소형 분자 형광 온도계 팔레트로 주목을 받고 있다"며 "이를 토대로 앞으로 새로운 형광 온도계를 개발할 수 있을 뿐만 아니라, 열생물학에 대한 이해를 더 높일 수 있는 계기가 될 것으로 기대된다"고 했다.