세포 물질이동 원리 밝힌 보톡스의 숨은 아버지들

113주년을 맞은 노벨 생리의학상은 사람의 세포들이 어떻게 신호를 전달하고 물질을 정확하게 움직이는지를 밝혀낸 세 명의 과학자들에게 돌아갔다. 이들은 사람을 비롯한 생물의 생체활동의 가장 밑바닥을 형성하는 ‘신경전달물질’이 세포 내의 자루 모양 구조인 ‘소포’(小胞)를 통해 이뤄진다는 점을 최초로 밝혀냈다.

스웨덴 카롤린스카의대 노벨위원회는 7일 스톡홀름 노벨포럼에서 기자회견을 열어 올해 노벨 생리의학상 수상자로 제임스 로스먼(63) 미 예일대 교수와 랜디 셰크먼(65) 버클리 캘리포니아대 교수, 토마스 쥐트호프(58) 스탠퍼드대 교수 등 3명을 선정했다고 밝혔다.

특히 세 사람의 연구는 효모 같은 미생물부터 사람과 같은 고등동물에 걸쳐 동일하게 이뤄지는 현상을 규명했기 때문에 기초과학에서 산업계에 이르기까지 폭넓은 파급효과를 미치고 있다. 안면마비 및 미용에 사용되는 보톡스가 이들의 연구를 기반으로 한 대표적인 결과물이다.

셰크먼 교수는 1980년대 초반 효모에서 신경전달물질과 관련된 단백질을 찾아냈다. 로스먼 교수는 1990년대 중반 세포 내에서 물질이 전달될 때 필요한 에너지를 공급하는 ‘스네어’ 단백질을 찾아냈다. 신경생물학자인 쥐트호프 교수는 쥐 실험을 통해 실제 동물에서 신경전달물질이 이 같은 원리로 분비된다는 것을 확인했다.

이들의 연구가 발표된 후 자폐증, 당뇨병 등 다양한 난치·불치병과 관련해 새로운 치료제와 임상실험이 전 세계적으로 활발해진 것도 이들의 공로를 우회적으로 설명해 주는 대목이다.

고란 한슨 카롤린스카의대 교수는 “1970년대부터 시작된 이들의 연구는 신경질환과 면역질환, 당뇨 등 수많은 질병과 관련한 치료제들을 개발하는 가장 기본적인 원리로 자리매김하고 있다”고 설명했다.

윤태영 한국과학기술원(KAIST) 교수는 “사람의 생체활동이 원활하려면 특정 호르몬이나 물질이 체내 특정 장소에 정확하게 전달되어야 한다”면서 “망망대해를 항해하는 배는 선적한 화물의 목표지와 내릴 분량을 정확히 파악해야 하는데 세포에서는 소포가 이 역할을 한다는 점을 밝혀낸 것”이라고 설명했다.

쥐트호프 교수의 제자인 고재원 연세대 생화학과 교수는 “세 사람의 연구는 생명 유지나 질병과 관련된 세포 내 단백질 전달 메커니즘을 구체적으로 밝혀내 질병 치료를 위한 신약 개발의 해법을 제시했다는 점에서 의미가 있다”고 평가했다.

올해 노벨상은 물리학상(8일), 화학상(9일), 문학상(10일), 평화상(11일), 경제학상(14일) 등의 순서로 발표된다.

스톡홀름(스웨덴) 박건형 기자

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