시냅스를 유지하는 CPEB이라는 단백질

뇌에 단백질의 축적은 알츠하이머 병이나 크로이츠펠트 - 야코프병 등  뇌 세포를 사멸시켜 버리는 질환으로 연결된다고 생각되고 있다. 그러나 단백질에 의해 뇌의 중요한 기능이 축적되어가는 것도 있다.  기억은 시냅스라는 신경세포의 상호 작용에 의해 유지되고 있다. 그러나 시냅스는 어떻게 유지되기에 수십년 동안 기억을 유지하고 있는 것일까.  시냅스에서 생성되는 단백질의 긴 체인인 올리고머가 장기 기억의 형성에 큰 역할을 하고 있는 것으로 나타났다. 신경 세포의 연구에 큰 신경 세포를 가진 무순류가 모델 생물로 이용되고 있다.  

시냅스를 유지하는 CPEB이라는 단백질이 이상한 성질을 가지고 있다는 것을 발견,  CPEB는 시냅스에서 서로 부착  올리고머를 형성하고 있고, 시냅스가 강해지는 만큼 수를 늘려 간다. 이 올리고머는 보통의 용액에 큰 내성을 가지고 CPEB 단체에 비해 매우 안정되어 있으며, 그 단체의 CPEB를 올리고머를 형성하도록 유도해 나간다. CPEB와 유사한 단백질은 모든 동물의 뇌 세포 내에 존재하고 다른 시냅스를 강하게하는 단백질 생성량의 유지에 중요한 역할을 하고 있다.  지금까지의 연구에 의해 CPEB의 올리고머 형성은 단순한 우연이 아니라 장기 기억의 유지에 중요한 역할을하고 있음을 시사하고 있었지만, 실험적 증거 부족했다. 그래서 CPEB와 유사한 Orb2라는 단백질을 가진 초파리를 사용하여 그 축적이 어떤 영향이 있는지를 조사했다. 그러자 Orb2가 올리고머 형성을 형성하지 않도록 변이시킨 초파리는 24 시간 일을 기억할 수 있지만, 48시간 후에는 사라져 버려 장기 기억의 형성을 할 수 없게 되어 있었다. 이 올리고머는 장기 기억의 형성을 위해 시냅스에 항상 필요하다고 생각되지만, 향후 그들은 실제로 얼마나 기간 Orb2의 올리고머가 필요한지를 알아 간다고한다. 

이 연구는 알츠하이머 병, 파킨슨 병, 크로이츠 펠트 - 야코프 병 같은 다양한 단백질에 의한 독성이 있는 올리고머의 뇌에 대한 확대와 축적이 원인이 되는 질환의 더 깊은 이해로 이어진다. Orb2 올리고머는 오래 희귀 올리고머 짧고 흔한 올리고머가 긴 올리고머가 짧은 올리고머를 형성하는 바탕이되고, 많은 올리고머를 형성하고있는 것 같다. 이것은 알츠하이머 병의 원인이라고 생각하는 아밀로이드 베타도 마찬가지 긴 것과 짧은 것이 존재한다.  연구에서 뇌는 CPEB 단백질을 비롯한 다양한 올리고머를 형성하기 위한 기초가 갖추어져 있어, 올리고머의 형성과 관계있는 질환이 뇌에서 일어나는 경우가 많은 것으로 생각된다.