국내연구진, 오랜 생명과학 수수께끼 풀다

세포 내 신경전달경로의 다양한 세포반응 유발 원인 규명
시스템생물학 연구 통해 생명과학 한계 극복한 사례 평가

세포 속에 있는 하나의 신경전달경로가 어떻게 다양한 세포반응을 유발하는지가 국내연구진에 의해 밝혀졌다.

KAIST 바이오및뇌공학과 조광현 교수팀은 생명기술(BT)에 정보기술(IT)을 접목시킨 ‘시스템생물학’을 통해 ‘엔에프카파비(NF-kB) 신호전달경로’가 어떻게 여러 세포반응을 일으키는지 알아냈다고 14일 밝혔다.

그동안 NF-kB 신호전달경로는 세포의 성장, 분열, 사멸을 조절하고 면역과 염증반응 등 다양한 세포반응에 관여하는 것으로 알려져 왔다.

그러나 이 하나의 NF-kB 신호전달경로를 통해 어떻게 다양한 세포반응이 유도되는지에 대한 핵심 매커니즘은 오랫동안 수수께끼로 남아 있었다.

조 교수팀은 이를 밝히기 위해 그동안 흩어져있던 실험데이터들을 하나로 모으고 확률 모델을 개발, 대규모 컴퓨터 시뮬레이션 작업을 반복헸다.

연구진은 그 결과 NF-kB 신호전달경로의 ‘IkB알파’와 ‘IkB엡실론’이 복합적으로 작용해 세포반응의 다양성을 일으킨다는 사실을 알아냈다. 복잡한 생명현상에 숨겨진 설계원리를 푼 것.

연구진은 “전통 생물학 분야의 실험을 컴퓨터만으로 수행했다는 점에 의미가 있다”면서 “BT와 IT의 융합연구가 기존에 풀기 어려운 문제를 해결할 수 있는 한 방법이 된다는 것을 알려 준 것”이라고 말했다.

노형일 기자 gogonhi@asiae.co.kr