어두운 곳에서 명암 인식하는 망막신경세포 찾았다

머니투데이

류준영 기자

Pax6 알파-조절부위에 의한 망막 신경 회로의 조절과 시각적 민감도 변화/사진=KAIST

김진우 카이스트(KAIST) 교수팀이 시각의 명암을 조절하는 망막 신경세포와 그 작용 원리를 발견했다고 20일 밝혔다.

이번 연구는 향후 야간이나 어두운 곳에서 일하는 근로자, 눈부심이 심한 사람들의 시각을 증진할 수 있는 기초 자료로 활용될 전망이다.

인간을 비롯한 동물은 어두운 곳에서 희미한 빛을 감지한다. 갑자기 강한 빛에 노출됐을 때 적응하는 능력이 있다. 이러한 명암조절 능력은 안구 안의 신경조직인 망막이 담당한다.

그동안 망막의 광수용세포가 빛을 감지하고 적응하는 기전은 알려져 있었지만, 광수용 세포가 감지한 빛 정보를 뇌로 전달하는 다른 망막신경세포들의 빛 신호 처리 과정은 알려진 바가 없다.

연구팀은 이번 연구에서 망막 내부에서 빛 신호를 처리하는 ‘알파 아마크린 세포’를 발견하고 그 생성 원리와 기능을 규명했다.

연구팀에 따르면 Lhx3와 Tgfb1i1라는 망막에 존재하는 단백질들이 Pax6 알파-조절부위의 활성을 막으면 ‘알파 아마크린 세포’ 생성이 억제됐다. 연구팀은 “알파 아마크린 세포 수가 감소한 생쥐는 빛을 정상보다 훨씬 약한 정도로 인식했다”고 설명했다.

김진우 교수/사진=KAIST

Lhx3은 림(LIM) 단백질 결합 부위와 호메오도메인 DNA(유전자) 결합부위를 가진 전사인자 중 하나로 기능 이상 시 뇌하수체 발생에 영향을 미친다. Tgfb1i1은 여러 개의 림 단백질 결합 부위를 가진 단백질이다. 세포 원형질막의 수용체들 간의 결합과 신호 전달을 조절하거나 핵 내 전사인자들의 복합체 형성에 관여한다.

김진우 교수는 “이번 연구는 광수용세포 수준에서 이해가 되던 망막의 명암 구별 능력이 망막의 하부 특정 신경 세포의 작은 변화에 의해서도 조절되는 것을 증명한 것”이라고 말했다.