장시간 기억에 관여하는 단백질 연구

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Source: http://www.sciencedaily.com/releases/2009/06/090618151331.htm

장기간 기억에 관여하는 단백질 연구

McGill 대학과 California 대학의 연구팀은 장기간의 기억형성에 관여하는 특정 단백질의 번역과정 이미지를 처음으로 잡
아내었다.

연구결과는 기억이 형성될 때 새로운 단백질이 신경 시냅스에서 만들어져서,  신경시냅스 연결과 기억력을 강화시킨다는 첫번째 이미지
증거를 제시한다. 이 연구결과는 저널 Science에 게재되었으며 기억이 어떻게 형성되는지 그리고 실시간으로 분석할수 있는지를
이해하고, 어떻게 기억이 형성되는지를 자세히 알수 있도록 한다.

두뇌에서 일어나는 것을 분자수준에서 고려할 때, 기억의 두가지 특성이 설명되어야 한다. 첫번째로 많은 정보가 오랜시간동안 유지되
어야 하며, 어느정도의 안정성이 있어야 한다. 두번째는 학습과 적응을 위해서는 두뇌시스템은 매우 유동적이어야 한다.

이러한 이유로 연구팀은 두뇌에서 교환과 저장의 주요 부위인 신경시냅스를 연구하였다. 이러한 신경시냅스들은 적응과 변화할 수 있
는 능력으로, 매우 광대하고 또한 일정하게 유동적인 신경네트워크를 형성하였다. 이것을 신경유연성이라고 하며, 학습과 기억의 근본
적인 기초가 될것이다.

"그러나 이러한 신경네트워크가 일정하게 변화할 때, 의문점은 어떻게 기억이 저장되고 형성되는가하는 것이다. 장기간 기억형성에서
중요한 과정은, 신경시냅스의 연결을 강하게 하는 새로운 단백질의 생성이다. 이러한 과정은 이전까지는 이미지화하여 분석된 적이 없
었다. 추적할 수 있는 형광단백질을 이용하여, 기억이 생성되는 동안 우리는 단백질의 생성과정이 증가하는 것을 이미지화 할 수 있
었다. 이러한 단백질 생성은 신경시냅스 특이적이며, 시냅스세포의 활성화를 필요로 한다. 이는 전 시냅스 세포와 후 시냅스 세포들
과의 상호연관작용이 필요함을 의미한다. 그래서 장기간의 두뇌 유연성동안 시냅스에서는 고도의 조절된 단백질 형성이 일어나고, 시냅
스 세포끼리의 상호신호전달이 필요하다." 고 신경과학자인 Wayne Sossin 박사는 말한다.

장기간의 기억과 신경시냅스 유연성은, 시냅스에 특이적인 방식으로 일어나는 유전자발현을 필요로 한다. 이 연구는 신경 유연성동안
유전자발현을 조절하는 메커니즘은 자극된 신경시냅스에서 mRNA로부터 단백질로의 조절된 생성임을 보여준다.

이러한 연구성과는 장기간의 기억형성에 관여하는 분자수준의 과정을 설정하는데 이용될 수 있고, 기억손상에 관계하는 질병들에 대한
새로운 시각을 제공한다.