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
국립정동극장 대표이사에 서승만 [서울=뉴스핌] 김용석 선임기자 = 최휘영 문화체육관광부 장관은 10일 서승만 씨를 재단법인 국립정동극장 대표이사에 임명하고 임명장을 수여했다. [서울=뉴스핌] 김용석 선임기자 = 재단법인 국립정동극장 대표이사에 임명된 서승만 씨. [사진= 문체부] 2026.04.10 fineview@newspim.com 서승만 신임 대표이사는 방송·공연 연출·극장 운영 분야를 두루 거친 공연예술·콘텐츠 기획 전문가다. 국민대학교에서 연극영화·영상미디어 학·석사 학위를 취득하고 행정학 박사 학위까지 받았다. 극단 상상나눔 대표, 소극장 상상나눔씨어터 대표를 지냈으며, 사단법인 국민안전문화협회 회장, 한국공공관리학회 홍보위원장, 행정안전부 홍보대사 등 공공 영역에서도 폭넓게 활동했다. 마당놀이 '온달아 평강아'·'뺑파전', 뮤지컬 '노노이야기'·'터널' 등을 직접 연출한 무대 현장 경험도 갖췄다. 최휘영 장관은 "신임 대표이사가 그간 축적한 현장 경험과 홍보 역량을 바탕으로 국립정동극장의 관광 자원으로서 역할을 강화하고, 우수한 공연을 국내 관객을 넘어 세계에 알리는 데 핵심적인 역할을 해주길 기대한다"고 말했다. 서 대표이사의 임기는 3년이다. 국립정동극장은 한국 최초 근대식 극장인 원각사 복원을 설립 이념으로 1997년 문을 연 재단법인이다. 전통공연 예술작품의 제작·공연과 국내외 교류를 주요 사업으로 삼아왔으며, 최근에는 전통연희·연극·뮤지컬 등 정동길의 근현대 문화유산을 토대로 서울 도심을 대표하는 공연을 선보이고 있다. fineview@newspim.com 2026-04-10 14:55
사진
이란, 호르무즈 기뢰 해역 지도 공개 [서울=뉴스핌] 최원진 기자= 이란 이슬람혁명수비대(IRGC)가 호르무즈 해협에 기뢰를 부설한 해역의 지도를 공개했다고 해사 전문 매체 로이즈 리스트와 알자지라 등이 9일(현지시간) 보도했다. 공개된 지도에 따르면 혁명수비대 해군은 해협 남쪽 절반에 해당하는 사각형 구역을 위험 해역으로 지정했다. 선박은 이란 당국의 사전 허가를 받아 북쪽 항로로만 통과할 수 있다. 이란 혁명수비대가 9일(현지시간) 공개한 호르무즈 해협 기뢰 부설 해역 지도. [사진=이란 누르뉴스] 구체적으로 혁명수비대 해군은 "해상 안전 원칙 준수 및 해군 기뢰와의 충돌 방지를 위해, 혁명수비대 해군과의 사전 협조 하에 추후 공지 시까지 첨부 지도에 따른 아래의 대체 항로를 이용할 것을 요구한다"면서 입항 항로는 오만만에서 북쪽 라라크섬 방향으로 진행 후 페르시아만으로 계속 진입하고, 출항 항로의 경우 페르시아만에서 라라크섬 남쪽을 경유한 후 오만만으로 향해야 한다고 안내했다.   미국과 이란의 휴전 합의에도 해협 통행은 사실상 막힌 상태다. 블룸버그통신에 따르면 8일부터 9일 오전까지 해협을 통과한 선박은 이란 연계 선박 7척에 불과했다. 평소 하루 양방향 통행량인 135척과 비교하면 사실상 봉쇄 수준이다. 이란 항만해양청도 기뢰 위협을 이유로 선박용 안전 항로 2개를 별도로 공식 지정했다. 이란 외무부 부장관은 영국 ITV와의 인터뷰에서 "어떤 선박이든 항행할 수 있다"면서도 이란 군과의 사전 교신이 필요하다고 밝혔다. 이란의 허가 요구가 확인되자 통과를 시도하려던 유조선 한 척이 계획을 취소한 것으로 알려졌다. 아랍에미리트(UAE) 최대 석유기업 아부다비국영석유공사(ADNOC)의 술탄 알 자베르 최고경영자(CEO)는 "호르무즈 해협은 열려 있지 않다"며 "접근이 제한되고, 조건부로 통제되고 있다"고 잘라 말했다. 국제해사기구(IMO)의 아르세니오 도밍게스 사무총장은 이란이 통행료 징수 체계를 영구화하려는 움직임에 대해 "국제 관행에 맞지 않는 별도의 메커니즘으로, 받아들일 수 없다"고 비판했다. EOS 리스크그룹의 마틴 켈리 자문실장은 기뢰 부설이 확인될 경우 해협 정상화까지 "최소 수개월이 걸릴 것"이라고 경고했다. 세계 석유·액화천연가스(LNG) 공급량의 약 5분의 1이 통과하는 이 해협의 봉쇄가 장기화될 경우 글로벌 에너지 시장에 미치는 충격은 상당할 것으로 전망된다. wonjc6@newspim.com   2026-04-10 08:42
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