세포 스스로 망가진 뼈대를 고치고 재생하는 놀라운 '품질관리 시스템'이 한국 연구진에 의해 세계 최초로 베일을 벗었다. 2026년 7월 1일, 과학기술정보통신부와 한국연구재단은 서울대학교 생명과학부 노성훈 교수를 '대한민국 과학기술인상' 7월 수상자로 선정하며, 노화와 난치성 신경퇴행성 질환 극복의 새로운 지평을 열었다는 소식이다.
노 교수는 세포의 핵심 구조물인 '세포골격'을 재생하는 '샤페론 조절인자'의 작동 원리를 세계 최초로 규명하는 데 성공했다. 이번 연구는 2025년 10월 국제학술지 '사이언스'에 게재되며 학계의 비상한 관심을 모은 바 있다.
세포골격은 세포의 형태를 유지하고 움직임, 물질 수송 등 생명 현상의 근간이 되는 필수적인 뼈대다. 하지만 이 세포골격이 손상되거나 비정상적으로 조립되면 알츠하이머병, 파킨슨병 등 신경퇴행성 질환뿐만 아니라 암, 근육질환 등 심각한 질병을 유발하는 원인이 된다. 기존 연구에서는 세포골격이 형성되는 중요성은 인지했지만, 손상된 세포골격을 어떻게 재생하고 유지하는지에 대한 구체적인 '품질관리' 원리는 미지의 영역으로 남아 있었다.
노성훈 교수 연구팀은 초저온 전자현미경(Cryo-EM)이라는 최첨단 기술을 활용하여 이 미스터리를 풀어냈다. 연구팀은 세포골격을 구성하는 주요 단백질인 '튜불린'과 튜불린의 조립을 돕는 '샤페론 단백질'의 결합 과정을 원자 수준에서 정밀하게 분석했다. 그 결과, 여러 샤페론 단백질이 거대한 '초대형 복합체'를 형성한다는 사실을 발견했다. 이 복합체는 정상적인 튜불린만을 선별하여 세포골격으로 조립하고, 동시에 손상되거나 잘못 조립된 튜불린은 효과적으로 분해하여 재활용하는 '품질관리 시스템'을 통해 세포골격을 끊임없이 유지하고 재생한다는 혁명적인 원리를 밝혀냈다. 이는 세포골격이 단순히 만들어지는 것을 넘어, 항상 감시되고 수리되며 재활용되는 역동적인 시스템으로 유지된다는 것을 의미한다.
이번 '세계 최초' 규명은 의학 분야에 지대한 영향을 미칠 것으로 기대된다. 세포골격의 품질관리 시스템에 대한 심층적인 이해는 노화 및 신경퇴행성 질환의 근본적인 발생 원리를 파악하는 데 결정적인 단서를 제공한다. 특히, 샤페론 조절인자가 세포골격의 안정성에 핵심적인 역할을 한다는 점은 향후 관련 질환의 혁신적인 치료제 개발을 위한 새로운 표적을 제시할 수 있다.
노성훈 교수는 이번 수상 소감에서 「국내에서 초저온 전자현미경 연구 기반을 구축하고 이를 활용해 세계적 수준의 성과를 만들 수 있었다는 점에서 더욱 의미가 깊다」고 밝혔다. 이어 그는 「생명 현상의 근본 원리를 밝히는 꾸준한 연구를 통해 노화와 질병을 더 깊이 이해하고, 궁극적으로 인류의 건강 증진에 기여하겠다」는 포부를 전했다.
이번 노성훈 교수의 연구는 단순한 기초과학적 성과를 넘어, 노화와 신경퇴행성 질환과 같은 난치병의 근본적인 치료 전략을 수립하는 데 결정적인 단서를 제공할 수 있다. 샤페론 조절인자를 표적으로 하는 새로운 약물 개발이 현실화될 경우, 의약·보건 분야의 실질적인 혁신으로 이어질 가능성이 높아 의학계의 기대를 한 몸에 받고 있다.