[이종봉, 전재형 교수 연구실] 세포 폐쇄형 터널링 나노관 형성 원리 규명

Caption: 세포 페쇄형 터널링 나노관 형성 원리 

[이종봉, 전재형 교수 연구실] 세포 폐쇄형 터널링 나노관 형성 원리 규명

산과 산 사이에 둥실 떠 있는 구름다리는 아슬아슬해 보이지만 사람들이 안전하게 산을 건너갈 수 있도록 돕는다. 우리 몸속에도 이처럼 멀리 떨어져 있는 세포와 세포를 연결하는 아주 작은 통로, ‘세포 터널링 나노관’이 있다. 생명 현상에 필수적인 칼슘부터 해로운 바이러스까지 다양한 물질이 이동한다고 알려진 이 나노관은 어떻게 만들어질까? 세포 터널링 나노관은 수백 나노미터(nm, 1nm=10억분의 1m) 두께에 길이가 그 100배인 수십 마이크로미터(㎛, 1㎛=100만분의 1m)에 달하는 가느다랗고 긴 구조를 가진다. 세포는 필로포디아(filopodia)라는 촉수를 가지고 있는데 서로 인접한 세포의 촉수가 맞닿으면서 카드헤린(cadherin)이라는 세포 간 결합 단백질을 통해 결합한다. 이때 촉수는 길이가 자라나면서 회전하는 운동을 한다. 이러한 촉수의 운동에 의해 두 촉수가 서로 꼬이게 되고, 두 촉수 중 하나가 먼저 상대방 세포에 연결되면 연결되지 않은 나머지 촉수가 떨어져 나가 후퇴 운동을 한다. 그렇게 남겨진 하나의 촉수가 폐쇄형 터널링 나노관이 되는 것으로 확인됐고, 실험 결과를 바탕으로 생물물리이론과 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 이러한 모델이 물리학적으로 가능하다는 것을 보였다.

이 연구성과는 폐쇄형 터널링 나노관의 형성 과정을 규명한 최초의 결과로 향후 이를 이용한 암 치료 등의 응용 연구에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 암세포에서 많이 형성되는 터널링 나노관이 암 전이의 비밀을 풀기 위한 실마리로도 지목되기 때문이다.