<졸음>의 정체가 보이기 시작했다.(4/5)

<졸음>의 정체가 보이기 시작했다.(4/5)

--1만 마리의 마우스와 상대하여 수면의 수수께끼에 다그친다.--

 

 

 

 

<졸림>의 정체는 단백질의 인산화?

 

2012년에 IIIS의 기관장으로 취임한 야나기사와 씨는 모르는 것만 있는 수면의 본질에 다그치는 것은 수면의 이상을 일으키는 유전자를 단서로 하는 수밖에 없다고 생각했다. 그래서 유전자를 무작위로 파괴한 대량의 마우스를 써서 1 마리 1마리의 뇌파를 취하여 수면에 이상이 있는지 어떤지를 조사해 갔다. 그 중에서 수면시간이 극단으로 길고 각성하고 있는 시간이 짧은 마우스를 발견하여 그 특징이 대대로 이어지는 <스리피(Sleepy)>라는 가계를 만들었다. 잠을 자도자도 졸리는 마우스 스리피를 조사해보니 체내의 특정의 단백질의 특정 부위를 인산화시키는 효소 <SIK3>을 만드는 유전자가 변이하고 있었다.

 

야나기사와 씨가 행한 표면에 나타난 특징에 의하여 개체를 선발하여 그 특징의 원인이 되는 유전자를 발견해가는 수법은 <포와드 제네틱스(forward genetics)>=순유전학(順遺傳學)은 유전성이 보이는 형질(표현형)에서 그 원인이 되는 유전자를 찾아내는 연구를 말함)라 불린다. 야나기사와 씨는 이 수법에 의하여 Siｋ3유전자 외에도 수면에 관여하는 몇 개의 중요한 유전자를 밝혀내었는데 이것은 매우 손이 많이 가고 시간이 걸리는 수법으로 그 사이에 취급한 마우스의 수는 실로 8,000마리나 되었다고 한다.

 

출처 : 본고 자료 이미지

 

수면의 구조에 인산화가 관계하고 있는지 모른다고 생각한 야나기사와 씨는 Sleepy의 뇌내에서 어느 만큼의 단백질이 인산화 되고 있는지를 조사해보았다.

<조사해보니 SIK3가 과녁으로 하고 있는 소수의 단백질만이 아니라 수많은 단백질의 인산화가 진행되고 있었다. 그래서 Sleepy가 아닌 마우스에 대해서도 단면(斷眠)시켜서 졸리는 상태로 하여 단백질의 인산화의 상태를 망라하여 조사하기로 하였다.>

그 결과 유전자의 변이가 없는 정상인 마우스라도 단면시킨 마우스에서는 뇌내에 있는 많은 단백질의 인산화가 진행되고 있음을 알았다. 그들 단백질 중에 80종류가 Sleepy 가계의 마우스와 공통하는 것이었다. 야나기사와 씨 등은 이들 단백질을 <수면요구지표 인산화 단백질（SNIPPs：스니프스)>이라고 명명했다. 그러나 이 SNIPPs 중에 69종류는 뇌내의 신경세포의 연결하는 자리인 시냅에 존재하는 것이었다.

왜 수면이 필요한가 하는 물음에 대하여 옛날부터 생각하고 있었던 학설의 하나에 <시냅의 항상성설>이 있다. 이 가설은 각성상태가 계속되어서 높아진 시냅의 결합강도가 수면을 취함으로써 원 상태로 돌아가서 항상성이 유지된다는 것이다.

<시냅의 항상성설은 아직 증명된 것은 아니지만 다수의 SNIPPs가 시납에 존재한다는 것도 시냅항상성설을 전제로 생각한다면 합리적으로 설명할 수 있다. 그렇게 생각해가면 SNIPPs의 인산화는 졸음의 제어만이 아니라 수명의 기능에도 크게 관계하고 있을 가능성이 있다.>고 야나기사와 씨는 자신을 가지고 말한다. 한편 수면 제어의 수수께끼를 해명하기에는 아직 상당한 시간이 걸린다고 한다.

<오렉신은 “수면”과 “각성”이라는 강태를 바꾸는 스위치의 일부를 담당하고 있는데 그 스위치는 졸음과 직접 연결되어 있지는 않다. 그것이 이 연구의 어려운 점이다.*

 

일본어원문=「眠気」の正体が見えてきた～1万匹のマウスと向き合い、睡眠 ...

출처= https://scienceportal.jst.go.jp/gateway/sciencewindow/...