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"현재 학계와 많은 기업이 소금 과다섭취 문제를 해결하기 위해 고심하고 있습니다. 이번 연구는 인체에 무해한 소금대체물을 찾거나 미각을 조절해 섭취량을 줄이게 하는 데 유용한 실마리를 제공할 수 있을 것입니다."
미래창조과학부와 한국연구재단ㆍ서울경제신문이 주관하는 이달의 과학기술자상 8월 수상자로 선정된 황선욱 고려대 의과학과 교수는 "짠맛을 느끼는 원리를 규명하는 데 한 걸음 더 다가가게 돼 기쁘게 생각한다"며 "다양한 검증과정을 거쳐 약물개발로도 이어질 수 있도록 할 계획"이라고 말했다.
황 교수는 TMC 계열의 단백질이 뇌신경세포에 존재하는 이온 채널이며 짠맛을 감지하는 감각수용체로 작용한다는 사실을 밝히는 데 성공했다. TMC 계열의 단백질은 동물종에서 공통적으로 발견되는 것으로 어떤 역할을 하는지는 아직까지 알려진 바가 없었다. 감각수용체란 외부의 온도나 물질의 농도변화 등을 감지하기 때문에 생명유지에 필수적인 요소로 우리 몸의 신경이나 감각기관이 지니고 있는 일종의 센서다. 외부 환경변화를 감지하고 생체신호를 발생시켜 대뇌가 감각을 느끼게 한다. 그동안 쓴맛과 단맛수용체에 대한 연구는 진행됐지만 뇌신경에서 짠맛을 인지하는 수용체의 정체는 제대로 알려지지 않았다.
황 교수는 TMC-1 단백질이 일정 수준 이상의 소금농도에 노출돼 나트륨의 이온농도가 아주 높아지면 감각신경세포가 흥분하도록 하고 더 이상의 소금섭취를 막는다는 사실을 밝혀냈다. TMC-1 단백질이 소금농도를 일정하게 유지하는 역할을 한다는 사실을 알아낸 것이다. TMC-1 단백질은 동물종을 통틀어 최초로 보고된 나트륨 수용체로 소금 성분 중 나트륨 이온을 감지하는 역할을 한다.
황 교수는 고농도의 소금에 반응해 세포 내 이온농도의 변화를 일으키는 TMC 계열의 단백질들을 탐색했다. 여기에 예쁜꼬마선충을 이용한 실험을 통해 TMC-1 단백질이 예쁜꼬마선충의 감각신경에서 중점적으로 발현되는 것을 확인하고 나트륨 이온 자극에 대한 행동반응 실험을 진행했다. 그 결과 TMC-1 단백질이 높은 농도의 소금과 나트륨 이온에 반응, 예쁜꼬마선충이 소금을 회피해 움직이도록 한다는 것을 밝히는 데 성공했다. 반대로 TMC-1 단백질 유전자가 제거된 돌연변이 예쁜꼬마선충은 고농도의 소금에도 회피행동을 보이지 않는다는 점도 확인했다. 예쁜꼬마선충은 흙 속에서 박테리아를 잡아먹는 선충류 동물로 사람과 유전정보적ㆍ생화학적 특성이 유사하고 배양이 쉬워 모델동물로 많이 활용된다.
황 교수의 이번 연구는 감각이상 질환이나 소금 과다섭취로 인한 성인병 등의 예방ㆍ치료법 개발 등에 기여할 것으로 기대된다. 인체에서 TMC 단백질의 이상은 감각이상 질병과 소금 과다섭취에 따른 성인병 발병으로 이어지기 때문이다.
황 교수는 현재까지 과학인용색인(SCI) 저널에 47편의 논문을 게재했다. 논문 인용횟수만도 5,917회에 달하며 H인덱스도 26(26회 이상 피인용된 논문이 26편)이나 된다. 이러한 공로를 인정받아 황 교수는 지난 2006년 영국 케임브리지 국제인명센터(IBC)로부터 올해의 선도의학자(Leading Health Professional of the World)로 선정되는 영광을 안기도 했다.
황 교수의 연구성과는 최근 세계적 권위를 가진 국제학술지 네이처에 발표됐다.
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