시차문제 해방?…체내시계 리셋 물질 발견 <네이처>

해외출장이나 야근을 자주 하거나 항공·여행 업계에 종사하느라 시차적응이 제대로 되지 않아 고생하는 직장인들에게 희소식이다.

캐나다 맥길대와 컨커디어대 공동 연구팀이 체내시계의 오차로 시차적응이 잘되지 않을 경우, 이를 ‘리셋’(재설정)할 수 있는 단백질을 발견했다고 미국 사이언스데일리 등 과학매체가 27일(현지시간) 보도했다.

이번 실험결과는 시차적응 문제뿐만 아니라 각종 수면장애나 우울증, 자폐증, 대사이상 등의 분야에서도 활용될 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

연구에 따르면, 체내시계를 리셋할 열쇠를 쥐고 있는 것은 뇌에서 빛에 의해 자극되는 특정 단백질의 인산화 반응이다.

인간의 세포 속에는 식욕이나 수면욕을 느끼게 하는 생체리듬이 대략 24시간 주기로 변화하므로, 이를 보통 '체내시계'라고 부른다. 이 체내시계는 지금까지 빛에 크게 영향을 받는다는 것이 연구로 알려졌다.

연구팀은 우리 뇌 속에 있는 ‘eIF4E’라는 단백질의 인산화 작용에 주목했다.

연구팀은 쥐 실험을 통해 이 단백질의 인산화 작용 여부에 따른 변화를 관찰했다.

우선 ‘eIF4E’ 단백질을 변이시킨 그룹과 정상 그룹을 대상으로 빛과 어둠에 따른 생활 주기를 12시간에 10.5시간으로 줄이고, 챗바퀴에서의 활동 양상을 분석했다.

그 결과, 단백질 변이로 인산화 작용을 하지 못하는 그룹에서는 체내시계에 차질을 보이고 운동능력에서도 쇠퇴하는 것이 명확하게 나타났다.

연구팀은 “이 단백질이 빛에 의해 인산화 작용하는 것이 확인됐다”면서 “추가 연구를 통해 시차문제 뿐만 아니라 각종 수면장애, 우울증, 자폐증, 대사이상 등에도 활용될 것”이라고 말했다.

단백질의 인산화 작용에 관한 구조를 살피는 것은 암세포의 사멸을 가져올 수 있는 암 억제 단백질 연구처럼 생화학 연구에서 매우 중요한 역할을 담당할 것으로 기대된다.

연구팀은 또 일반인들에 있어서도 생활 리듬에 영향을 미치고 기상 시에는 확실히 햇빛을 받는 생활이 건강과 장수에 매우 중요한 것을 체감했다고 말했다.

한편 이번 연구결과는 ‘네이처 신경과학’(Nature Neuroscience) 온라인판 27일자에 게재됐다.

사진=ⓒ포토리아

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr