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▲ 노벨생리의학상 로스먼, 셰크먼, 쥐트호프 공동수상자. /노벨위원회 제공

올해 노벨 생리의학상은 세포 안에 담긴 단백질·호르몬 등의 물질이 어떤 이동 과정을 거쳐 최종 분비되는지 생명의 신비를 밝힌 세 과학자에게 돌아갔다.

세포 속 물질의 이동 과정에 문제가 생기면 신경질환·당뇨병·면역질환 등에 걸리기 쉽다.

스웨덴 스톡홀름의 카롤린스카의대 노벨위원회는 7일 올해 노벨의학상 수상자로 미국의 제임스 로스먼(63) 예일대 교수와 랜디 셰크먼(65) 버클리대 교수, 독일 출신의 토마스 쥐트호프(58) 스탠포드대 교수를 공동 선정했다고 7일 밝혔다.

노벨위원회는 “생명활동에 꼭 필요한 세포 속 물질의 운송 메커니즘을 규명한 공로가 인정된다”고 선정 이유를 설명했다. 수상자들이 1979~1993년 발표한 연구성과가 이번에 인정받은 것이다.

로스먼 교수와 쉐크먼 교수는 세포생물학자로 많은 노벨상 수상자가 받아 미국의 노벨상으로 불리는 래스커상을 2002년 받았다. 쥐트호프 교수는 올해 래스커상을 수상했다.

토머스 쥐트호프 교수의 제자인 고재원 연세대 생화학과 교수는 “세 사람의 연구는 생명 유지와 질병과 관련된 세포 속 물질의 전달 메커니즘을 종전보다 자세히 밝혀내 치료제 개발과 질병연구에 획기적인 발전을 가져왔다는 점에서 의미가 있다”고 말했다.

각종 정보를 담은 단백질과 인슐린과 같은 호르몬 등이 제대로 기능하려면, 세포막 밖으로 분비돼야 한다. 세포 속 물질은 세포막 안에서도 리소좀·소포체·골지체 등 소기관의 막 안에 담겨있다. 주요 물질을 보호하기 위해 막으로 개별 포장해둔 셈이다.

물질이 세포막 밖으로 분비되려면 소포체에서 골지체로, 골지체에서 세포막으로 이동하는 과정을 거친다. 이때 물질은 동그란 막 안에 담겨 이동했다가, 다른 막과 만난다. 이 동그란 막과 막이 융합돼 하나로 합쳐지면서 안에 있던 물질을 쏟아내는 과정이 분비인 것이다.

셰크먼 교수는 세포 속 물질의 혼잡한 이동 과정을 제어하는 세 종류의 유전자를 확인했다. 로스먼 교수는 물질을 담은 막과 막이 하나로 융합될 때 지퍼처럼 정밀하게 맞물린다는 사실을 밝혔다. 쥐트호프 교수는 융합과 동시에 막이 열리고 정확한 타이밍에 안에 있던 물질이 쏟아져 전달된다는 원리를 설명했다.

안광석 서울대 생명과학부 교수는 “세 과학자는 세포 속에서 물질을 담은 막과 막이 하나로 융합되고, 그 안에 담긴 물질이 합쳐지는 등의 과정을 분자생물학 수준에서 밝혔다”고 말했다.

그는 이어 “이번 수상자들은 1999년 귄터 블로벨 박사가 비슷한 세포 속 단백질의 이동 원리에 대한 연구로 노벨 생리의학상을 받았기 때문에 매년 유력한 후보로 꼽히면서도, 노벨상 수상 기회는 놓쳤다고 여겨져왔다”며 “그만큼 중요한 성과로 인정된 것”이라고 덧붙였다.

강상욱 울산의대 서울아산병원 의학과 교수는 “이들의 업적은 퇴행성 뇌질환·골질환·대사질환 등 인간의 거의 모든 질환의 원인을 이해하는 핵심 키워드로 인용되고 있다”고 의미를 설명했다.

노벨상 시상식은 노벨상의 창시자 알프레드 노벨이 사망한 12월 10일 스톡홀름에서 열린다. 세 명의 공동 수상자는 상금 800만크로나(13억3000만원)를 나눠 받는다.