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뇌 신경세포간 정보 전달 지점인 시냅스의 정상 기능에 필요한 특정 단백질 내부슬롯 무료 사이트 조각이 생후 초기 생존과 뇌 회로 안정에 결정적 역할을 하는 것으로 나타났다.아미노산 단 4개로 이뤄진 슬롯 무료 사이트 조각이 뇌 기능에 핵심적인 역할을 한다는 것이다.

22일 기초과학연구원(IBS)에 따르면, 김은준 시냅스 뇌질환 연구단장연구팀은 시냅스 접착 단백질 ‘PTPδ’의 미니 엑손 B 기능을 슬롯 무료 사이트 변형 생쥐 모델로 처음 규명했다.

시냅스는 뇌 기능의 핵심 연결 부위다. 시냅스 접착 단백질은 시냅스 형성 및 유지 과정을정교하게 조절한다. PTPδ는 전시냅스 말단에 주로 분포하며, 자폐스펙트럼장애·ADHD·강박장애 등 다양한 뇌 신경계 질환과 연관된 것으로 알려졌다.

과학자들은 PTPδ에서 단백질을 만드는 슬롯 무료 사이트 ‘엑손(exon)’부위들이 ‘선택적 스플라이싱(Alternative Splicing)’으로 다양하게 조합돼 단백질 간 상호작용 방식을 달리하고, 이를 통해 시냅스 기능을 조절하는 것으로 예측돼 왔다. 엑손은 슬롯 무료 사이트 내에서 단백질 서열로 번역될 정보가 담긴 연속된 염기서열 구간을 뜻한다.하나의 슬롯 무료 사이트로부터 여러 종류의 단백질을 만들 수 있게 해 주는 RNA 처리 과정선택적 스플라이싱이 일어나는 곳이다.

연구팀은 그간 역할이 밝혀지지 않았던 PTPδ 슬롯 무료 사이트 속 ‘미니 엑손 B(mini-exon B)’의 생태를 조사했다. 먼저 미니 엑손 B를 완전 결손한 생쥐 모델을 제작해 관찰했다. 그 결과, 부모 양쪽으로 해당 슬롯 무료 사이트가 모두 결손된 새끼 생쥐는 생후 초기 생존율이 30% 미만으로 나타나 70% 이상이 사망했다. 이는 단백질의 극히 작은 일부가 생명 유지에 필수적일 수 있음을 증명한다. 반면, 부모 중 한쪽만 결손 슬롯 무료 사이트를 물려받은 생쥐는 정상 생존율을 보였으나, 성체가 됐을 때 밝거나 개방된 환경에서 불안감을 느끼고 회피 행동을 보였다.

불안 증세의 원인을 규명하기 위해 뇌 전기생리학적 분석을 수행한 결과, 미니 엑손 B 결손 생쥐의 해마 영역에서 신경세포 종류에 따라 흥분성 시냅스 수가 달라지며 흥분 및 억제 신호 균형이 무너진 현상이 확인됐다. 주요 흥분성 과립세포는 받는 흥분성 신호가 감소했으나, 억제성 신경세포는 오히려 흥분성 신호가 증가했다. 연구팀은 이 같은 흥분·억제 불균형이 불안 증세의 주요 신경생리학적 원인이라고 판단했다.

단백체분석을 통해 해당 신경회로 불균형이 시냅스 수준에서 단백질 상호작용 감소로 발생함을 분자적으로 밝혔다. PTPδ는 후시냅스 막의 다양한 단백질과 결합해 시냅스 기능을 조절하는데,IL1RAP 단백질의 양이 미니 엑손 B 결손 생쥐에서 유의미하게 감소했다. 이는 미니 엑손 B가 IL1RAP과의 정상 결합에 필수적임을 시사한다. IL1RAP 슬롯 무료 사이트가 결손된 다른 생쥐 모델에서도 유사한 흥분 및 억제 불균형이 관찰됐다. 이를 통해 미니 엑손 B가 특정 신경세포 흥분성 시냅스 형성을 조절하고, 뇌 회로의 흥분·억제 균형을 유지하는 데 핵심 역할을 수행함을 입증했다.

연구를 이끈 김은준 단장은 “이번 연구는 단 네 개의 아미노산으로 이뤄진 슬롯 무료 사이트 조각이 생존율과 신경회로의 균형에 결정적인 영향을 줄 수 있음을 보여준다”며“스플라이싱 오류가 뇌에 어떻게 작용하는지를 규명함으로써 향후 뇌 신경계 질환 치료법 개발에 단초를 제공할 것으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)’에 지난 13일 온라인 공개됐다.