한국과학기술원(KAIST)이 수학적 모델을 이용해 비만과 치매, 노화가 어떻게 불안정한 수면을 유발하는 지 원인을 규명하고 해결책을 제시했다.
KAIST는 9일 수리과학과 김재경 교수 연구팀이 세포 내 분자 이동을 방해하는 세포질 혼잡이 불안정한 일주기 리듬과 수면 사이클을 유발함을 예측하고 검증하는 데 성공했다고 밝혔다.
연구팀은 세포 내 분자 움직임을 묘사하는 시공간적 확률롤전 모형을 자체 개발헀다.
그 결과 PER 단백질이 세포핵 주변에서 충분히 응축돼야만 동시에 인산화돼 핵 안으로 함께 들어간다는 사실을 알아냈다.
또 연구팀은 PER 단백질의 핵 주변 응축을 방해하는 지방 액포와 같은 물질들이 세포 내에 과도하게 많아져 세포질이 혼잡해지면 인산화 스위치가 작동하지 않아 불안정한 일주기 리듬과 수면 사이클이 유발된다는 사실도 확인했다.
김재경 교수는 "인산화 동기화 스위치 덕분에 수천 개의 PER 단백질이 일정한 시간에 함께 핵 안으로 들어가 안정적인 일주기 리듬을 만들어낼 수 있음을 확인했다ˮ고 설명했다.
이어 "비만과 치매, 그리고 노화가 불안정한 수면을 유발하는 원인을 수학과 생명과학의 융합 연구를 통해 밝힌 연구“라며 "이번 성과를 통해 수면 질환의 새로운 치료법이 개발되기를 기대한다ˮ라고 밝혔다.
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