노벨 생리의학상 美 로스먼-셰크먼, 獨 쥐트호프 (동아일보 2013-10-08 03:00:00)

노벨 생리의학상 美 로스먼-셰크먼, 獨 쥐트호프

세포내 물질이동 규명… 당뇨 등 치료 길 열어

 

 

제임스 로스먼 미국 예일대 교수(63)와 랜디 셰크먼 버클리 캘리포니아대 교수(65), 독일 출신의 토마스 쥐트호프 스탠퍼드대 교수(58)가 사람의 세포에서 단백질을 비롯한 물질들이 수송되는 방법을 찾아낸 공로를 인정받아 2013년 노벨 생리의학상 공동 수상자로 선정됐다.

스웨덴 카롤린스카 의대 노벨위원회는 7일 “이 세 과학자가 세포 내에 인간이 살아가는 데 필요한 호르몬이나 특이 단백질을 정확한 타이밍에 정확하게 원하는 곳에 전달하는 운반 시스템을 발견한 공로를 높이 평가했다”고 선정 이유를 밝혔다.

세포 안 ‘운반소낭(Vesicle)’에 들어 있는 호르몬이 세포 밖으로 나오려면 이들을 도와주는 ‘수송 단백질’이 필요하다. 수송 단백질이 제 역할을 하지 못하면 인체에 병이 생긴다. 가령 혈당을 낮춰 주는 인슐린과 관련된 수송 단백질이 고장 나면 인슐린이 필요한 시기에 분비되지 않아 당뇨병에 걸리는 식이다.

신경전달물질도 마찬가지다. 이 물질이 신경세포에서 다른 신경세포로 전달될 때에도 수송 단백질이 작용해야 몸이 움직이거나 감각을 느낄 수 있다. 이 경우 수송 단백질이 고장 나면 파킨슨병이나 치매와 같은 신경계 질환이 생긴다. 세 과학자는 이런 유형의 수송 단백질을 발견하고 메커니즘을 분석했다. 지금까지 발견된 수송 단백질은 수백 개에 이른다.

서울아산병원 대학원 의학과 강상욱 교수는 “대부분의 질병은 호르몬이나 수송 관련 물질과 관련이 있다”면서 “이들이 옮겨지는 메커니즘이 확립되면서 질병이 생기는 과정을 이해하고 치료제를 개발할 수 있었다”고 말했다.

로스먼 교수는 이 같은 사실을 1985년과 1993년의 연구에서 밝혀냈다. 셰크먼 교수는 진핵생물의 세포에서 운반소낭을 이동시키는 데 핵심적인 역할을 하는 세 종류의 유전자(sec18, sec17, sec22)를 찾아낸 1979년과 1999년의 연구 결과로 노벨상의 영예를 차지했다.

셰크먼 교수는 효모를 이용한 실험에서 세포 속에 있는 소포체란 기관에서 출발한 운반소낭이 정상적으로 목적지를 찾지 못하는 이상 현상을 확인한 바 있다. 이어 세 유전자에 돌연변이가 생긴 것을 발견해 세포 내 물질 운반에 핵심적인 역할을 하는 유전자를 찾아낸 공로를 인정받았다. 쥐트호프 교수는 2008년부터 스탠퍼드대 연구팀에 합류해 분자세포물리생리학을 연구하고 있다.

이날의 생리의학상 발표와 더불어 올 노벨상 수상자 발표가 시작됐다.

노벨 생리의학상 수상자에게는 총 1000만 크로나(약 18억 원)의 상금과 메달, 상장이 주어진다. 노벨상 시상식은 창시자인 알프레드 노벨의 사망일인 12월 10일 열린다. 한편 올해 노벨상 수상자는 물리학상(8일), 화학상(9일), 문학상(10일), 평화상(11일), 경제학상(14일) 순으로 발표된다.

 

 

[종합] 미국 학자 2명과 독일 학자 1명, 세포 수송체계 발견으로 노벨 생리의학상 공동수상

 (뉴시스 2013-10-08 09:20:08)

 

 

 

미국의 제임스 로스먼과 랜디 셰크먼 교수 및 독일 출생의 토마스 쥐트호프 교수가 7일 세포 내에서 호르몬, 효소 등 핵심 물질들이 수송되는 과정과 체계를 발견한 공으로 2013년 노벨 생리의학상을 공동수상했다.

인간 등 동물 세포는 내부 물질 이동의 통제를 통해 세포 내 활동들이 혼돈으로 빠지는 것을 막고 있는데 이들 수상자의 관련 통제 체계 발견으로 과학자들은 당뇨병과 파상풍을 비롯 면역계에 영향을 미치는 병증 등 많은 질병들을 보다 잘 이해할 수 있게 됐다고 이날 노벨위원회는 말했다.

이들의 발견으로 의사들이 간질 중 극심한 종류와 어린이들의 면역 결핍 질병을 진단해 내는 길이 열렸다고 위원회의 고란 한손 사무총장은 설명했다. 장래에 이 연구로 간질, 당뇨 및 여타 대사 결핍 질병의 보다 흔한 종류에 대한 약이 개발될 것으로 과학자들은 기대하고 있다는 것이다.

로스먼(62) 수상자는 예일대, 셰크먼(64) 수상자는 버클리 캘리포니아 주립대학 교수이다. 쥐트호프(57) 수상자는 2008년부터 미 스탠포드대에 합류했다.

노벨위원회는 우리 세포의 수송 체계인 "소포(小胞) 수송"에 관한 이 세 학자들의 연구가 과학자들에게 세포 내에서 어떻게 "전달되어져야 할 물질들이 적시에, 적지에 인도되는가"를 이해하도록 했다고 말했다.

소포는 세포 내에 있는 막에 둘러싸인, 지름이 50nm 내외의 매우 작은 거품 같은 구조물로 인슐린 같은 화학제 '화물'을 세포내 소기관에 전달해주는 '운반자' 역을 맡고 있다.

"수백 마일의 도로를 이리저리 움직이는 수십 만 명의 사람들을 한 번 상상해보자; 이들은 어떻게 제각각 올바른 길을 발견하는가? 어디서 버스가 서서 문을 열어 사람들이 내릴 수 있을까? 세포에서도 이와 비슷한 문제가 있다, 상이한 세포기관 사이와 세포 표면까지 등 도착지에 올바르게 닿는 길을 찾아야 한다"고 한손 사무총장은 설명하고 있다.

1970년대에 셰크먼 교수는 이 소포 수송에 필수적인 유전자 묶음을 발견했으며 로스먼 교수는 1980년대와 1990년대에 단백질이 지퍼의 두 쪽처럼 타깃 막조직에 도킹하는 체제를 발견했다. 1990년대에 쥐트호프 교수는 이 화물 수송자 소포들이 수탁받은 화물들을 타깃에 정확하게 내려놓는 기제를 발견했다.

로스먼 교수와 셰크먼 교수는 이 연구로 2002년 앨버트 래스커 기초의학연구상을 받았는데 이 상은 노벨상을 예고하는 전령 쯤으로 여겨지고 있다. 쥐트호프 교수는 래스커 상을 올해 수상했다.

관련 분야 학자들은 이번 수상자들의 수상이 "매우 늦은 감"이 있으며 학계에 널리 예상되어 왔다고 말하고 있다. 이들의 연구와 발견은 매우 근본적인 것이여서 수많은 다른 연구를 자극했다.

셰크먼 교수는 이날 새벽 1시에 캘리포니아 집에서 잠자다 상 선정위원회 의장의 전화를 받았다고 말했다. 셰크먼 교수는 수상 전화를 받고 "우아하게 대꾸할 어떤 여유도 없어 내가 한 말이라곤 '오 마이 갓' 뿐이었다"고 AP에 말했다.

1983년에 미국으로 온 뒤 미 시민권을 획득한 쥐트호프 교수는 이날 AP에 스페인 남부 바에자 시로 강연을 하기 위해 차를 운전하는 도중 수상 전화를 받았다고 말했다. "운전 중에 전화가 울렸으나 착실한 시민으로서 나는 차를 갓길에 정지시킨 뒤 전화를 받았다"고 그는 말했다". "솔직히 말해, 처음엔 농담이거니 생각했다. 내 주변에는 이런 장난을 칠 친구가 많다."

로스먼 교수는 "이 연구는 하루 밤에 이뤄진 것이 아니다. 대부분은 수십 년은 아니더라도 수년 간에 걸쳐 이룩됐다"면서 이번 노벨위원회가 인정한 연구를 진행하느라 상당한 돈을 잃었다고 AP에 말했다. 노벨상 수상으로 기금 마련에 돌파구가 생길 것으로 기대한다면서 다시 연구비 신청에 나서겠다고 한다.

이날의 생리의학상 발표와 더불어 올 노벨상 수상자 발표가 시작됐다. 이어 물리학상, 화학상, 문학상, 평화상 및 경제학상이 차례로 이번 주와 내주에 발표된다.각 상은 800만 스웨덴 크로나(120만 달러)의 상금이 함께 주어진다.

 

 

올해 노벨의학상 美로스먼·셰크먼, 獨쥐트호프

 (매일경제 2013.10.08 11:08:42)

세포 안팎 물질전달 원리 밝혀내

 

2013년 노벨 생리의학상은 세포 안팎에서 호르몬 등 물질이 어떻게 적재적소로 운송되는지를 밝혀낸 3명의 과학자에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학원 노벨상위원회는 7일(현지시간) 노벨 생리의학상 수상자로 제임스 로스먼 미국 예일대 세포생물학 교수(63)와 랜디 셰크먼 UC버클리 분자생물학과 교수(65), 토마스 쥐트호프 미국 스탠퍼드대 의대 교수(58)를 선정했다고 밝혔다.

노벨상위원회는 이들 세 명의 과학자가 세포 내의 자루 모양 구조체인 `소포(小胞)`를 통해 인슐린 등의 물질이 전달되는 원리를 밝혀낸 공로를 높이 평가했다.

 

이들은 바다를 항해하는 배가 선적한 물품을 정확한 장소에 제때 옮기는 것처럼 우리 몸에 있는 효소나 호르몬, 신경전달물질이 세포 안팎에서 이동하는 원리를 규명해냈다. 예를 들어 우리 몸의 혈당을 유지하기 위해 췌장에서 분비된 인슐린이 혈액으로 배출되는 원리를 찾아낸 것이다.

 1980년대 초반 셰크먼 교수는 효모에서 세포 내 물질 전달과 관련된 여러 단백질을 찾아냈다.이후 1990년대 중반 로스먼 교수는 세포 내에서 물질이 전달될 때 필요한 에너지를 공급하는 `스네어(Snare)` 단백질을 발견했다.

윤태영 KAIST 물리학과 교수는 "셰크먼 교수가 이 분야를 개척했다면 로스먼 교수는 이 중 가장 중요한 물질을 찾아냈다"며 "쥐트호프 교수는 쥐 실험을 통해 동물의 뇌에서 신경전달물질이 어떻게 전달되는지 확인했다"고 설명했다.