김 교수 연구팀은 뇌과학 및 발생학 연구에 각광받고 있는 예쁜 꼬마 선충(C. elegans)을 실험동물 모델로 사용해 예쁜 꼬마 선충의 개체발생 과정에 대해 연구해왔다.
예쁜 꼬마 선충은 개체발생 중 주변에 먹이가 부족하고 개체수가 급격히 증가했을 경우 정상적인 개체발생 과정을 멈추고 휴면에 들어가는 것으로 알려져 있다.
연구팀은 유전학적 스크린 방법을 통해 주변에 먹이가 풍부함에도 불구하고 휴면에 들어가는 돌연변이 예쁜 꼬마 선충을 찾아냈으며 이러한 특정 돌연변이 예쁜 꼬마 선충은 CaMKI 유전자의 기능을 완전히 상실했다는 사실을 밝혀냈다.
이런 돌연변이 예쁜 꼬마 선충은 먹이를 잘 먹고 있는 상태에서도 굶고 있는 상태처럼 인슐린 분비가 현격히 줄었으며 특히 먹이를 감지하는 특정 감각신경세포의 활성도가 굶고 있는 상태처럼 높아져 있음을 규명했다.
또 이번 연구를 통해 예쁜 꼬마 선충의 특정 감각신경세포가 대사 상태에 따라 인슐린과 유사한 다양한 호르몬들을 분비한다는 사실도 발견했다.
미국 브랜다이스대학교 피알리 생굽타(Piali Sengupta) 교수 연구팀과 공동 연구로 진행한 이번 연구 결과는 생물학 분야 세계적 학술지 이라이프(eLIFE) 9월 3일자 온라인판에 게재됐다.
DGIST 뇌·인지과학전공 박사과정 박지수 학생과 석·박사 통합과정 홍명진 학생이 공동저자로 참여했다.
김규형 교수는 “이번 연구로 비만, 당뇨 등 대사성 질환의 원인 유전자 발굴 및 치료 개발 연구에 응용할 수 있을 것”이라며 “특히 인슐린의 새로운 기능 및 역할 규명에 새로운 실마리를 제공할 것으로 기대된다”고 말했다.
한편 이번 연구는 DGIST Flagship 일반사업, 한국연구재단, 미래창조과학부, 포스코청암재단 등의 지원을 받아 진행했다.
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