생체리듬 통제 분자구조 발견
밤낮 순환의 인체 영향 규명
［헤럴드경제］올해 노벨생리의학상은 생체시계의 비밀을 밝혀낸 미국의 과학자 3명에게 돌아갔다.
스웨덴 카롤린스카의대 노벨위원회는 2일(현지시간) 제프리 C. 홀(72) 메인대 교수, 마이클 로스배시(73) 브랜다이스대 교수, 마이클 영(68) 록펠러대 교수를 노벨생리의학상 공동 수상자로 선정했다고 발표했다.
이들은 생체시계로 알려진 ‘서캐디언 리듬’(Circadian rhythmㆍ24시간 주기리듬)을 통제하는 분자 기구(molecular mechanisms)를 발견한 공로로 노벨상의 영예를 안았다.
노벨위원회는 성명에서 “이들의 발견은 식물과 동물, 인간이 어떻게 생체리듬을 조정해 지구의 회전과 일치시키는지를 설명한다”고 선정 이유를 밝혔다.
노벨위원회는 “이들은 생체시계의 내부를 엿보고 내부 작동 원리를 설명할 수 있었다”고 덧붙였다.
홀 교수 등의 연구는 밤과 낮의 순환이 인체 시계에 어떻게 영향을 미치는지를 이해할 수 있게 해준다는 의미를 갖는다고 미국 월스트리트저널(WSJ)이 평가했다.
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| 제프리 C.홀 교수와 마이클 로스배시 교수, 마이클 영 교수는 초파리를 이용해 평상시 24시간 단위의 생물학적 리듬을 조절하는 ‘주기 유전자’(period gene)를 분리하는 데 성공했다. 홀 교수와 로스배시 교수는 이 유전자에 의해 주기적으로 암호화되는 ‘PER’ 단백질이 밤 동안 세포에 축적됐다가 낮 동안 분해된다는 사실을 발견했다. PER 단백질의 수위는 24시간 주기로 진동하는 것으로 나타났다. [자료=노벨위원회] |
노벨위원회에 따르면 1984년 브랜다이스대에서 함께 일하던 홀과 로스배시 교수는 록펠러대의 영 교수와 함께 초파리를 이용해 평상시 24시간 단위의 생물학적 리듬을 조절하는 ‘주기 유전자’(period gene)를 분리하는 데 성공했다.
이어 홀 교수와 로스배시 교수는 연구를 더 진행해 이 유전자에 의해 주기적으로 암호화되는 ‘PER’ 단백질이 밤 동안 세포에 축적됐다가 낮 동안 분해된다는 사실을 발견했다.
PER 단백질의 수위는 ‘서캐디언 리듬’과 마찬가지로 24시간 주기로 진동하는 것으로 나타났다.
또한, 영 교수는 1994년 정상적인 ‘서캐디언 리듬’에 필수적인 다른 단백질을 암호화하는 두 번째 시계 유전자를 발견했다고 위원회는 전했다.
WSJ는 이들이 주기 유전자가 단백질 수위의 진동에 따라 활성화하거나 억제되는시계장치 메커니즘을 설명했다고 강조했다.
이러한 생체시계는 식물이나 동물, 인간을 포함한 다세포 유기체의 세포에서 똑같은 원리로 작동한다.
특히 생체시계는 인간의 행동, 호르몬 수위, 잠, 체온, 신진대사와 같은 아주 중요한 기능을 통제한다는 사실도 밝혀냈다.
따라서 인간의 웰빙도 외부 환경과 체내 생체시계 사이의 일시적인 부조화가 있을 때 영향을 받는다고 이들은 설명했다. 예를 들어 다른 시간대를 여행할 때 시차 부적응을 경험하는 것도 이런 이유에서다.
이들의 연구 결과는 몸속 생체시계가 지배하는 리듬과 우리의 생활습관 사이에 만성적인 불일치가 다양한 질병의 위험성 증가와 관련이 있다는 점도 가리킨다고 위원회는 강조했다.
노벨위원회는 “패러다임을 바꾼 이들의 발견은 생체시계의 핵심 메커니즘을 규명했다”고 밝혔다.
이들의 연구는 또 밤에 숙면을 취하기 위한 생활습관을 가리키는 ‘수면위생’(sleep hygiene)에 대한 관심을 높였다고 노벨위 관계자가 덧붙였다.
이번 수상자들은 900만크로나(약 12억6000만원)의 상금을 받는다.
노벨위원회는 이날 생리의학상을 시작으로 물리학상, 화학상, 문학상, 평화상, 경제학상 등의 순으로 노벨상 수상자를 발표한다.
작년 노벨 생리의학상은 오스미 요시노리 일본 도쿄공업대 명예교수가 수상했다.
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