액체 방울 상 분리에 의한 조울증 핵심단백질의 작용 메커니즘 규명

의과대학 장성호 교수 연구팀은 미성숙한 신경세포와 달리 nArgBP2의 결핍이 활성화되지 않은 성숙한 신경세포에서는 구조 형태학적 결함을 보이지 않는다는 사실을 발견했다. 본 연구는 액상 간 상 분리 현상이 실제로 살아있는 신경세포 내에서 생리학적 기전을 영향을 줄 수 있음을 규명한 연구 결과로, nArgBP2가 강박 장애, 자폐증의 원인으로 알려진 신경계 단백질들과 활발하게 상호작용함에 따라 이와 관련된 다양한 기분장애 및 신경정신질환의 유발 기전 및 세포 내 상호작용기작 규명 연구에 기여할 것으로 기대된다.

동맥 경화 칼슘 침착의 기전 규명

지금까지의 연구들에 따르면 혈관 평활근 세포가 ‘표현형 전환 과정’을 통해 골·연골 형성 세포를 형성하고, 이들이 능동적으로 칼슘 침착을 유발하는 것이 동맥 경화 칼슘 침착의 주요 원인으로 거론됐다. 의과대학 김대용 교수 연구팀은 혈관 평활근 세포의 골·연골 형성 세포 전환을 억제함으로써 동맥 경화 칼슘 침착의 억제자로 기능하는 TXNI의 새로운 역할을 규명했다. 이번 연구는 동맥 경화에 병태생리에 대한 이해도를 높이고 동맥 경화 칼슘 침착에 대한 잠재적 치료 인자를 발굴한 의의를 지닌다.

버섯처럼 성장하는 소프트 물질 시스템 개발

기계공학부 김호영 교수-재료공학부 선정윤 교수 연구팀이 버섯의 성장을 모사하는 인공 물질 시스템을 개발했다. 식물에서 세포와 곰팡이의 균사는 모두 특정한 조건 아래 끝부분에서만 성장이 일어난다. 공동연구팀은 고분자 용액의 비용매 유도 상분리 현상을 이용해 해당 조건들을 동시에 만족하고 말단 성장을 모사할 수 있는 인공 물질 시스템을 개발했다. 개발된 물질 시스템이 사람이나 컴퓨터와 같은 외부 개입 없이도 스스로 성장 방향을 바꿔가며 주변 환경을 탐사하고, 물질을 이송할 수 있어 향후 사람의 접근이 힘든 극한 환경을 탐사하는 로봇으로 활용될 수 있다고 밝혔다.

식물 스트레스 실시간 감지하는 나노센서 개발

농림생물자원학부 곽선영 교수-화학교육과 정대홍 교수 연구팀은 세계 최초로 나노입자의 플라즈몬 특성을 활용해 식물이 느끼는 다양한 스트레스 신호를 실시간으로 읽는 기술을 개발했다. 공동연구팀은 개발한 나노센서를 이용해 상처 또는 저온과 같은 비생물적 스트레스 및 곰팡이 감염과 같은 생물학적 스트레스 환경하에서 식물이 생성하는 대표적인 스트레스 관련 내인성 분자를 실시간으로 감지하는 데 성공했다. 특히, 민감도가 높다고 알려진 식물병 진단법인 PCR보다 더 빠르고 정확하게 진균병 감염 여부 판단이 가능함을 확인했다.

추운 환경에서 갈색지방 태우는 기전 규명

체온유지를 위해 갈색지방조직은 열을 생산한다. 이를 위해 갈색지방 조직은 에너지원의 소비가 필요한데 그에 관한 연구는 부족한 실정이다. 생명과학부 김재범 교수팀은 추위 노출 시 갈색지방에서 VLDL 수용체가 유도됨을 발견했다. 또한 갈색지방세포는 VLDL 수용체를 통해 흡수한 지방대사물을 에너지원으로 사용할 뿐만 아니라, 열 발생 관련 전사인자인 PPARdelta 활성화를 유도해 체온 조절을 수행함을 밝혔다. 이번 연구는 비만을 비롯한 대사질환의 치료법 개발에 핵심 지식을 제공할 것으로 전망된다.

태아별에서 생명의 기원이 되는 물질 발견

물리천문학부 이정은 교수가 참여하고 있는 국제공동 JWST cycle 1 프로젝트팀이 태아별 주변에서 처음으로 복합유기분자의 얼음 스펙트럼 검출에 성공했다. 나머지 3개 태아별에 대한 관측은 내년 봄 이뤄지며 동시에, 이정은 교수가 책임지고 있는 ALMA Cycle 9 Large Program인 COMPASS는 IRAS15398-3359을 포함해 11개의 태아별에 대해 기체 상태의 유기분자 서베이를 2023년 상반기에 수행할 것이다. 얼음 상태의 유기분자와 기체 상태의 유기분자의 성분과 함량의 결합은 별 탄생 과정 동안 어떤 진화를 겪는지 이해하는 최초의 시도가 될 것이다.

식생 스트레스 조기 탐지 시스템 개발

조경·지역시스템공학부 류영렬 교수 연구팀은 분광 필터 및 포토다이오드를 이용해 태양 유도 엽록소 형광 물질(SIF)을 간단하면서도 저렴한 비용으로 탐지하는 기술을 개발했다. SIF는 두 개 이상의 매우 좁은 파장대(〈1nm)를 정밀하게 관측하면 탐지할 수 있다. 연구팀은 대기 중 산소가 빛을 흡수하는 파장대와 산소에 영향을 받지 않는 파장대를 선별적으로 선정하고, 이를 활용하여 SIF를 탐지했다. 연구팀이 개발한 센서는 손쉬운 방법으로 저렴하게 SIF를 탐지할 수 있으며 향후 조경, 농업, 임업 등 식생 관리 및 모니터링에 널리 활용될 것으로 기대한다.

성상교세포에 의한 불안장애 조절 기전 규명

별일 아닌 것에도 쉽게 불안해하며 불안을 극복하지 못하는 사람이 있다. 그 이유는 무엇일까? 치의학대학원 이성중 교수 연구팀은 생쥐 뇌 해마영역 성상교세포의 기능 연구를 통해 이 질문에 대한 해답의 단초를 제공하는 연구결과를 발표했다. 연구팀은 생쥐의 해마 성상교세포 활동성을 실시간 모니터링한 결과, 생쥐가 불안한 환경에 노출되었을 때 해마 성상교세포의 활동성이 증가한다는 것을 밝혀냈다. 나아가 세포활성을 조절할 수 있는 광유전학 방법을 도입해 불안정한 상태인 생쥐 해마의 성상교세포 활동성을 인위적으로 증가시키면 생쥐의 불안행동이 감소하는 것을 확인했다.