리서치 하이라이트

로돕신 및 빛을 이용한 신경세포의 광학적 침묵화

Nature 463, 7277

세균의 옵신을 실험적으로 이용하는 것은 신경 과학 분야에서 획기적인 결과 확보를 가능하게 하였다. 이러한 옵신을 유전적으로 결합시킨 신경 세포에서 외부 빛에 의해서 반응하도록 만들었기 때문이다. 최근 Ed Boyden과 공동연구원들은 고세균, 세균, 식물, 곰팡이의 옵신으로부터 새로운 특성을 조사하였으며, 이를 통해서 신경 조절에 대한 전혀 새로운 특성을 발견하였다. 빛을 이용한 양자 펌프작용이다. 비록 양자는 자연적으로는 신경 세포에서 전하 운반체로 이용되지 않지만, 빛에 의한 Halorubrum sodomense로부터 유래한 고세균 로돕신-3의 양자 펌프 작용은 빛에 의한 강력한 신경 침묵화를 유발하였다. 또한 곰팡이인 Leptosphaeria maculans에서 유래한 양자 펌프는 청색 빛에 의해서 신경 침묵화가 가능하였다. 이러한 로돕신들을 이용하여, 행동에 의한 신경 회로의 역할 및 병인학을 밝히는데 이용될 수 있을 것으로 보인다.