전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
산업 제약·바이오

속보

더보기

남성 정자 머리·꼬리 연결원리 풀었다..불임진단, 새 피임제 나온다

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

광주과기원 조정희·김지혜 연구팀 17년만 연구성과
"정자 특이단백질, 정자 머리·꼬리 이어주고 안정화시켜"

[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 사람을 포함한 포유류 정자 생성과정에서 정자의 머리와 꼬리를 연결하는 원리가 국내 연구진에 의해 17년간 각고의 노력 끝에 마침내 밝혀졌다.

앞으로 남성 불임의 원인에 대한 이해와 진단은 물론이고 새 피임제 개발에 획기적 성과로 평가된다.

22일 한국연구재단에 따르면 광주과학기술원(GIST) 생명과학부 조정희 교수와 김지혜 박사과정생 연구팀은 정자의 형성 과정에서 정자의 머리와 꼬리를 이어주고 안정화시키는 정자 특이단백질을 규명하는 데 성공했다.

이번 연구결과, 정자 특이단백질(SPATC1L·spermatogenesis and centriole associated 1 like)이 부족하거나 없는 생쥐는 모든 정자의 머리와 꼬리가 분리돼 완벽히 수정 능력을 잃고 불임이 된 것으로 나타났다.

(그림1) 정자발생세포 및 정자에서 SPATC1L 단백질의 위치 및 역할 : SPATC1L 단백질은 정자발생세포 시기부터 존재하며, 마침내 정자로 분화됐을 때는 정자의 머리-꼬리 연결부위에 존재한다. 이곳에서 단백질인산화효소(PKA)와 결합해서 이 효소의 기능을 증가시킨다. 이로써 CAPZB 단백질이 인산화되어 세포 내 골격구조 역할을 하는 액틴을 안정화하고 머리-꼬리 연결을 유지하게 한다.  SPATC1L: 이번 연구에서 발견한 정자 특이단백질/ Connecting piece: 정자 머리-꼬리 연결부/ PKA: 단백질 인산화효소/ F-actin: 세포골격을 이루는 액틴 단백질 [자료=한국연구재단] 

정자는 꼬리의 움직임을 이용해 이동할 수 있고, 정자 꼬리의 형성을 비롯해 오로지 생식세포에서만 볼 수 있는 고유한 발생 과정에는 정자 특이단백질이 관여한다.  

내부적 조절의 생식세포에서만 독점적이거나 우세적으로 발현되는 정자 특이단백질에 대한 연구는 아직 미흡하다. 하지만 남성 생식 현상과 정자의 기능, 수정 능력을 이해하고 판단하는 데 매우 중요하다.

그간 이 단백질은 생쥐 정자의 머리와 꼬리를 잇는 연결 부위에 존재하며, 다른 단백질을 조절해 연결 부위의 골격구조를 유지하는 정도로만 알려져왔다.

(그림2) 정상 정자와 SPATC1L이 결여된 비정상 정자의 비교 : 주사전자현미경(scanning electron microscopy)으로 관찰한 정상 정자와 SPATC1L이 결여된 비정상 정자의 형태이다. SPATC1L이 결여된 정자에서 머리-꼬리 연결부분이 분리되었다. [자료=한국연구재단]

조정희 교수는 “이번 연구를 통해 정자의 목 부분에만 존재하는 특이단백질이 정자의 형성과정에서 머리와 꼬리를 이어주는 원리를 밝혔다”며 “앞으로 남성 불임의 원인을 이해하고 진단함은 물론이고 피임제 개발에도 밑거름이 될 것으로 기대한다”고 연구의의를 설명했다.

무엇보다, 정자 특이단백질의 특성상 다른 조직이나 세포에 부작용을 유발하지 않는 새 피임제 개발에 크게 기여할 것이라고 연구진은 덧붙였다.

과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구)의 지원을 받은 이번 연구논문은 세계적 학술지 ‘엠보 리포트(EMBO Reports)’ 7월19일자로 발표됐다. 

◆ "17년 만에 마침내 이뤘네요"...논문 저자들이 직접 전하는 연구 이야기 

광주과학기술원(GIST) 생명과학부 조정희(왼쪽) 교수와 김지혜(오른쪽) 박사과정생 [사진=한국연구재단]

 - 연구를 시작한 계기나 배경은?

▲우리 연구팀은 남성생식 생명현상에 관심을 가지고 약 17년 전부터 정소 및 정자 특이유전자와 단백질에 대해 연구해왔다. 현재까지 한 우물을 파는 마음으로 이 분야에 매진해왔다.

 

 - 연구 전개 과정을 소개하면

▲2002년부터 정자발생세포 특이유전자로 예측되는 203종의 유전자를 발굴했다. 또 실험 검증을 통해 52개의 진정한 특이유전자를 확증하고, 이들이 합성하는 13종의 단백질에 대한 항체를 제작했다. 이후 특이단백질에 부착하는 상호작용 단백질을 발굴해 마침내 이번 연구 대상인 SPATC1L이 단백질인산화효소와 복합체를 형성한다는 사실을 최초로 발견했다. 2015년부터는 이 단백질이 결여된 생쥐를 제작하고 분석했다.

 

 - 연구하면서 어려웠던 점이나 장애요소는? 어떻게 극복했는지?

▲각 특이단백질에 대한 항체를 자체 제작하고, 상호작용하는 단백질을 발굴하는 과정은 오랜 기간이 소요됐다. 또한 SPATC1L 단백질의 기능연구를 위해 생쥐모델을 제작하고 분석하는 데도 오랜 시간의 노력이 필요했다. 특히 생쥐모델 분석과정에서 불가능할 것 같은 실험들을 강한 인내심을 갖고 진행해 현재의 의미 있는 결실을 맺을 수 있었다.

 

 - 이번 성과, 무엇이 다른가?

▲정자 형성과정 연구는 주로 정자의 핵 응축현상, 첨체형성 과정, 꼬리 형성과정 등에서 이뤄져 왔다. 이번 연구에서 분석한 정자의 머리·꼬리 연결을 안정화시키는 단백질에 대한 연구는 그간 매우 미흡했다. 이런 점에서 이번 연구의 독창성이 두드러진다.

 

- 실용화한다면 어떻게 활용될 수 있나? 실용화를 위한 과제는?

▲SPATC1L 유전자·단백질은 정자 기능 진단에 활용될 수 있다. 또한 정자 특이단백질이므로 타 조직이나 세포에 부작용을 유발하지 않는 피임제 개발에도 활용할 수 있다.

 

- 꼭 이루고 싶은 목표나 후속 연구계획은?

▲우리 연구팀은 정자 발생세포 및 정자 특이유전자에 대한 전문 연구를 수행하는 국제적으로 손꼽히는 연구팀입니다. 이 연구를 지속적으로 수행해 남성 생식현상의 기초과학적 이해에 대한 발전을 이루며 많은 업적을 이루고자 한다.

 

- 기타 특별한 에피소드가 있었다면?

▲이번 연구대상 단백질이 결여된 생쥐의 정자에서 머리와 꼬리가 분리된 것을 관찰했을 때 이 단백질의 기능을 마침내 규명했다는 기쁨과 보람을 느꼈다.  

 

kimys@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
BTS '스윔', 빌보드 '핫 100' 1위 [서울=뉴스핌] 이지은 기자 = 하이브 레이블 그룹 방탄소년단(BTS)이 미국 '빌보드 200'에 이어 '핫 100'에서도 1위를 기록했다. 31일 미국 음악 전문 매체 빌보드가 공식 홈페이지에 게재한 차트 예고 기사에 따르면 방탄소년단의 정규 5집 '아리랑(ARIRANG)'의 타이틀곡 '스윔(SWIM)'이 메인 송 차트 '핫 100'(4월 4일 자) 정상으로 직행했다. [서울=뉴스핌] 사진공동취재단 = 방탄소년단(BTS)이 21일 서울 광화문 광장에서 무료 복귀 공연 'BTS 컴백 라이브: 아리랑'(BTS THE COMEBACK LIVE | ARIRANG)을 펼쳐졌다. 2026.03.21 photo@newspim.com 이는 '다이너마이트(Dynamite)', '새비지 러브(Savage Love)', '라이프 고즈 온(Life Goes On)', '버터(Butter)', '퍼미션 투 댄스(Permission to Dance)', '마이 유니버스(My Universe)' 이후 팀 통산 일곱 번째 1위 곡이다. 또한 '스윔'은 1190번째 '핫 100' 1위 곡이자 진입과 동시에 정상을 차지한 89번째 노래로 기록됐다. 이는 역대 1위 곡 중 단 7%에 해당하는 매우 드문 사례다. 빌보드는 "1971년부터 1979년까지 9개의 1위 곡을 기록했던 비지스 이후 거의 반세기 만에 팀 최다 1위 기록을 세웠다"라고 밝혔다. 또한 방탄소년단은 1958년 8월 '핫 100' 차트 시작 이후 그룹 중 다섯 번째로 많은 1위 곡을 보유하게 됐다. 매체에 따르면 그룹 최다 1위 기록은 비틀스(20곡)가 가지고 있으며 그 뒤를 이어 슈프림스(12곡), 비지스, 롤링 스톤즈(8곡) 그리고 방탄소년단 순이다. '스윔'은 지난 20일 발표됐으며 26일까지 집계 결과 스트리밍 1530만 회, 라디오 청취자 수 2580만 회, 디지털 및 실물 싱글 판매량 총 15만 4000 장에 달했다. 빌보드 '스트리밍 송 차트'에 2위로 진입해 팀 자체 최고 순위를 경신했다 '라디오 송 차트'에서는 18위로 데뷔했고 이 역시 팀의 역대 성적 중 가장 높은 진입 순위다. '디지털 송 세일즈 차트'에서는 1위를 찍어 방탄소년단의 13번째 1위 곡이 됐다. 이들은 해당 차트에서 가장 많은 1위 곡을 보유한 그룹에 등극했다. 방탄소년단은 소속사 빅히트 뮤직을 통해 "3년 9개월의 긴 기다림 끝에 선보인 앨범으로 '빌보드 1위'라는 큰 영광 얻게 되었다. 언제나 아낌없는 사랑과 응원을 보내주신 아미(팬덤명)분들은 물론 저희의 음악을 듣고 마음을 나눠주신 모든 분들께 깊이 감사드린다"라며 소감을 전했다. 이어 "신보를 준비하면서 많은 사람들이 공감할 수 있는 보편적인 정서를 담기 위해 고민했다. 이를 대표하는 타이틀곡 '스윔'은 어려움 속에서도 끝까지 나아가자고 말하는 노래다"라고 말했다. 방탄소년단 멤버들은 "이 곡이 국경을 넘어 많은 분들께 작은 용기와 위로가 되었기를 바란다. 오랜 시간 변함없는 믿음과 응원에 감사하고 앞으로도 진심을 다하는 음악으로 보답할 것"이라고 덧붙였다. 앞서 빌보드는 지난 30일 공개한 차트 예고 기사를 통해 '아리랑'이 메인 앨범 차트 '빌보드 200'(4월 4일 자) 정상을 찍었다고 밝혔다. 방탄소년단이 '빌보드 200'과 '핫 100' 정상을 동시에 점령한 것은 2020년 미니 7집 '비(BE)'와 타이틀곡 '라이프 고즈 온' 이후 약 6년 만이다.   alice09@newspim.com 2026-03-31 09:06
사진
김효주, 세계랭킹 3위로 도약 [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 =절정의 폼을 뽐내고 있는 김효주가 생애 최고 세계랭킹인 '빅3'에 올랐다. 김효주는 31일(한국시간) 발표된 여자 골프 주간 세계 랭킹에서 찰리 헐(잉글랜드)을 4위로 끌어내리고 지난주보다 1계단 오른 3위에 자리했다. 김효주는 30일 끝난 포드 챔피언십에서 2년 연속 우승으로 시즌 2승 고지에 올라 평점이 6.71로 훌쩍 뛰어 잉글랜드의 찰리 헐(5.64)을 1점 이상 따돌렸다. 세계 1위 지노 티띠꾼(태국·10.81점), 2위 넬리 코르다(미국·8.44점)와의 격차는 여전하지만 생애 첫 '빅3'에 오른 건 김효주의 골프 커리어에 있어 의미가 작지 않다. [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 김효주가 30일 LPGA 투어 포드 챔피언십 우승 트로피를 들고 포즈를 취하고 있다. [사진=LPGA] 2026.03.30 psoq1337@newspim.com 김효주는 이번 시즌 LPGA 4개 대회에 나가 2승을 거머쥐고 한 번은 3위, 나머지 한 번은 공동 21위를 차지했다. CME 글로브 포인트, 시즌 상금, 올해의 선수 포인트 모두 1위다. 그는 4월 3일 개막하는 아람코 챔피언십에서 3연승과 통산 10승에 도전한다. 한국 선수 중에서는 김세영이 10위로 김효주의 뒤를 이었고 유해란은 13위, 최혜진은 15위에 자리했다. 포드 챔피언십에서 5위로 마감한 전인지는 91위로 껑충 뛰었고 공동 6위로 LPGA 데뷔 후 개인 최고 성적을 낸 윤이나는 67위로 올라섰다. psoq1337@newspim.com 2026-03-31 07:17
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동