PLVAP의 모세혈관 ‘창문’ 형성 기전 규명됐다…세계 최초

PLVAP 단백질 분자 움직임·결합 형태 따라 모세혈관 창문 형성·패턴 결정돼

혈관질환을 비롯해 암이나 중추신경계질환과도 밀접한 관련이 있다고 알려진 PLVAP가 창문을 형성하는 기전이 밝혀졌다.

울산의대 서울아산병원은 안과 이준엽 교수(의생명연구소 중개의과학연구단) · 대구경북과학기술원(DGIST) 화학물리학과 서대하 교수팀이 모세혈관의 창문이 ‘세포막 소포체 연관 단백질(PLVAP)’ 분자의 움직임과 결합 형태에 따라 형성되고 그 패턴이 결정된다는 사실을 발표했다고 7일 밝혔다.

연구팀은 이 PLVAP에 집중해 단분자 이미징과 머신러닝을 통해 수학적 분석을 실시했다.

그 결과, PLVAP 분자가 혈관내피세포의 세포막에서 불규칙적으로 이동하다가 이들의 상호작용으로 분자끼리 결합하는 소중합체(올리고머)를 형성하면 이동을 멈추고 육각형 배열을 만드는 것을 확인했다. 

특히, 이 분포의 규칙성과 패턴은 전자현미경으로 관찰되는 조직의 모세혈관 창문의 크기와 간격과 일치하는 것을 발견했다. 

즉, PLVAP 분자들의 움직임과 결합 형태에 따라 혈관 창문의 형성과 그 패턴이 결정되며, 이러한 전환은 가역적인 현상인 것이 확인된 것이며, 동물모델에서도 동일한 사실이 확인됐다.

이준엽 서울아산병원 안과 교수는 “이번 연구는 혈관이 창문을 형성하는 기전을 최초로 규명했을 뿐 아니라 그 위치와 패턴이 주변 환경의 영향을 받아 역동적으로 변화할 수 있음을 증명한 획기적인 연구 결과”라고 밝혔다.

이어 “PLVAP 분자를 조절함으로써 노화와 관련된 황반변성이나 퇴행성 뇌질환 등 난치성 질병들의 병인을 규명하고 새로운 치료법을 제시할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

한편, 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 선도연구센터(ERC 자성기반라이프케어연구센터), DGIST의 HrHr+, 그랜드챌린지연구혁신프로젝트(D-GRIP)의 지원을 받아 수행된 이번 연구는 화학분야 저명한 학술지 ‘나노 레터스(Nano Letters, 피인용지수 10.8)’에 최근 게재됐다.