포스텍 김상욱 교수팀
인터넷 상에서 개인이나 집단 사이에 맺어진 소셜네트워크 분석방법을 이용해 간질 등 신경질환을 일으키는 유전자 이상을 예측할 수 있다는 연구결과가 나왔다.
포스텍 김상욱 교수(WCU 정보전자융합공학부ㆍ생명과학과ㆍ사진)와 김진호 박사과정생 연구팀은 소셜네트워크 분석방법을 응용, 신경세포간 신호전달에 중요한 역할을 하는 `PDZ도메인'과 관련된 700여개 단백질의 관계를 분석한 네트워크를 완성했다고 16일 밝혔다. 이를 이용하면 특정 단백질과 유전자, 질병간의 관련성을 예측할 수 있다.
우리 몸속 세포는 세포 내 단백질이 상호작용하면서 기능한다. 그 중 80여개 아미노산으로 이뤄진 `PDZ도메인'을 이용해 신호를 주고받는 `PDZ단백질'이 200여종 있으며, PDZ도메인은 없지만 PDZ단백질과 결합함으로써 신호를 나누는 단백질이 500여종 있다. 단백질의 일부를 이루고 있는 PDZ도메인이 다른 단백질의 특정 부분을 인식해 결합한 후 신호를 주고받는 방식이다. PDZ단백질은 몸 전체에 있지만 특히 신경세포에 많이 있으면서 신경세포 성장과 신경세포간 신호전달 매개 등의 기능을 하는 것으로 알려져 있다.
연구진은 PDZ도메인을 통해 그물망처럼 엮인 700여개 단백질간의 상호관계 구조를 도식화했다. 또 이 네트워크에 포함된 단백질들에 이상이 있으면 간질 등 신경질환을 일으키기 쉽다는 것을 밝혀냈다. 네트워크를 기반으로 단백질 상호작용예측시스템을 개발해 신경질환에 영향을 주는 단백질의 변화를 예측할 수 있다는 사실도 확인했다.
김상욱 교수는 "이 연구는 혈우병, 색맹 등 다양한 유전질환의 단백질 서열 수준 연구와 신약 개발에 도움이 될 것으로 기대한다"며 "이 예측방법을 기존 게놈 유전자 분석방법과 함께 활용하면 유전자 이상이 신경전달 회로 손상에 미치는 영향을 보다 정확하게 규명할 수 있을 것"이라고 밝혔다.
이 연구는 교육과학기술부 세계수준연구중심대학(WCU) 사업 등의 지원 하에 이뤄졌으며, 연구결과는 세계적인 과학저널인 `공공과학도서관 유전학지(PLoS Genetics)' 최신호에 게재됐다.
안경애기자 naturean@
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포스텍 김상욱 교수(WCU 정보전자융합공학부ㆍ생명과학과ㆍ사진)와 김진호 박사과정생 연구팀은 소셜네트워크 분석방법을 응용, 신경세포간 신호전달에 중요한 역할을 하는 `PDZ도메인'과 관련된 700여개 단백질의 관계를 분석한 네트워크를 완성했다고 16일 밝혔다. 이를 이용하면 특정 단백질과 유전자, 질병간의 관련성을 예측할 수 있다.
우리 몸속 세포는 세포 내 단백질이 상호작용하면서 기능한다. 그 중 80여개 아미노산으로 이뤄진 `PDZ도메인'을 이용해 신호를 주고받는 `PDZ단백질'이 200여종 있으며, PDZ도메인은 없지만 PDZ단백질과 결합함으로써 신호를 나누는 단백질이 500여종 있다. 단백질의 일부를 이루고 있는 PDZ도메인이 다른 단백질의 특정 부분을 인식해 결합한 후 신호를 주고받는 방식이다. PDZ단백질은 몸 전체에 있지만 특히 신경세포에 많이 있으면서 신경세포 성장과 신경세포간 신호전달 매개 등의 기능을 하는 것으로 알려져 있다.
연구진은 PDZ도메인을 통해 그물망처럼 엮인 700여개 단백질간의 상호관계 구조를 도식화했다. 또 이 네트워크에 포함된 단백질들에 이상이 있으면 간질 등 신경질환을 일으키기 쉽다는 것을 밝혀냈다. 네트워크를 기반으로 단백질 상호작용예측시스템을 개발해 신경질환에 영향을 주는 단백질의 변화를 예측할 수 있다는 사실도 확인했다.
김상욱 교수는 "이 연구는 혈우병, 색맹 등 다양한 유전질환의 단백질 서열 수준 연구와 신약 개발에 도움이 될 것으로 기대한다"며 "이 예측방법을 기존 게놈 유전자 분석방법과 함께 활용하면 유전자 이상이 신경전달 회로 손상에 미치는 영향을 보다 정확하게 규명할 수 있을 것"이라고 밝혔다.
이 연구는 교육과학기술부 세계수준연구중심대학(WCU) 사업 등의 지원 하에 이뤄졌으며, 연구결과는 세계적인 과학저널인 `공공과학도서관 유전학지(PLoS Genetics)' 최신호에 게재됐다.
안경애기자 naturean@
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