후각 수용기로부터 신호를 직접 전달받으며 냄새 정보를 처리하는 뇌 부위 '후구(Olfactory bulb)'에 있는 신경세포의 단백질이 신경세포끼리의 네트워크 형성을 촉진하고 정보 처리의 효율을 높이는 기능을 갖고 있는 것으로 나타났다.

일본 나라 현립대 분자생물학과 츠보이 아키오 교수팀은 뇌 특이적 전사인자인 'Npas4' 단백질이 이와 같은 작용을 한다는 사실을 규명했다고 밝혔다.

이 단백질은 NPAS4는 뉴런 핵 속에 있는 유전자 정보를 mRNA가 복사하는 데 관여하고 특정 유전자가 활성화되는 위치에 결합, RNA polymerase 2라는 효소가 복사 작업을 개시하도록 이끈다.

NPAS4 유전자의 주임무는 시냅스 연결 강도를 최적화해 두뇌 내부 구도들의 연결를 조절하는 하위 유전자들의 스위치를 켜주는 것이다. 이렇게 되면 뉴런과 뉴런 사이의 회로가 새로 만들어진다.

연구진은 마우스를 이용한 실험에서 NPAS4의 네트워크 형성 촉진 작용을 확인했다.

츠보이 교수는 "이번 연구 성과로 뇌졸중 등으로 신경세포가 사멸했을 때 약물로 NPAS4을 작동하게 하고, 인공 다능성 줄기세포(iPS 세포)에서 만든 신경세포를 이식하는 등의 방법으로 치료할 수 있다"고 설명했다.

이번 연구 결과는 사이언스 최신호에 발표됐다.