< NMDAR 활성을 통한 NGL-3 돌연변이 생쥐의 비정상적 행동과 전기생리학적 특징 회복 >

1. 배경지식

시냅스는 신경계의 가장 작으면서도 핵심적이고 기능적인 요소로 신경세포 간의 정보전달에 필수적인 구조입니다. 시냅스는 이온통로, 수용체, 접착 단백질, 신호전달 물질, 유전인자 전사 관련 단백질 등 여러 종류의 구성원들로 이루어져있습니다. 그 중 시냅스 접착 단백질은 시냅스의 발달, 기능과 가소성을 조절한다고 알려져 있습니다. Neurexin, Netrin-G ligands (NGLs) families 등이 가장 잘 알려진 시냅스 접착 단백질들입니다.

2. 질문

시냅스 접착 단백질 중 NGL-3의 in vivo 기능은 무엇인가에 대한 궁금증으로 연구를 시작하게 되었습니다.

3. 발견

먼저 NGL-3가 발현되지 않는 돌연변이 생쥐가 여러가지 이상행동과 발달, 전기생리학적인 특징을 보이는 것을 확인하였습니다. 뇌를 포함한 신체발달이 비정상적이고 시냅스 가소성 중 하나인 LTD 기능과 시냅스에 존재하는 주요한 glutamate 수용체인 NMDAR 기능이 망가져 있는 것을 확인하였습니다. 행동학적으로는 움직임이 과하고 비정상적인 불안행동과 기억능력 및 학습능력의 감소도 보였습니다. 또한 신경세포 내 주요 신호전달계를 구성하는 Akt와 GSK3b도 감소함을 확인하였습니다. Akt/GSK3b와 NMDAR 기능을 강화시킴으로써 위의 비정상적 특징들 중 일부를 완화시킴을 보여주었고, 이는 정상적인 뇌 기능의 발달에 있어 NGL-3의 중요성과 Akt/GSK3b, NMDAR과의 연관성을 제시하는 결과입니다.

4. 후속

Akt/GSK3b 신호전달이나 NMDAR 기능을 활성화시키는 것은 NGL-3 돌연변이 생쥐에서 나타나는 비정상적인 행동이나 전기생리학적 특성을 회복시키는 데에 제한적인 특징을 보였습니다. 후속 연구를 통해 이번에 회복시키지 못한 특성을 개선할 수 있는 방법을 찾음과 동시에 NGL-3가 어떻게 Akt/GSK3b 신호전달과 NMDAR 기능에 영향을 주는지 확인할 필요가 있습니다.

5. 소감

이 논문을 내기까지 연구를 진행하면서 생각만큼 실험이 잘 진행되지 않고 어려운 일들이 계속 있어서 너무 힘든 시간이었지만 지금 돌이켜 생각해보면 그 과정이 전부 소중한 경험이었다고 생각합니다. 그 동안의 노력이 논문이라는 결과로 우리에게 주어지고 거기서 뿌듯함을 느끼는 것, 이것이 우리가 과학을 하는 이유 중 하나라고 생각합니다. 이번 연구를 통해 이러한 기쁨을 느낄 수 있어서 감사하게 생각합니다.

6. 기타

교수님과 팀원들을 포함한 모든 실험실원들 덕분에 논문을 쓸 수 있었습니다. 특히 모든 힘든 과정을 함께해준 이혜진 박사님과 경덕에게 감사하다는 말씀 드리고 싶습니다.