올해 노벨생리의학상은 생체시계의 비밀을 밝혀낸 미국의 과학자 3명에게 돌아갔다.

스웨덴 카롤린스카의대 노벨위원회는 2일(현지시간) 제프리 C. 홀(72) 메인대 교수, 마이클 로스배시(73) 브랜다이스대 교수, 마이클 영(68) 록펠러대 교수를 노벨생리의학상 공동 수상자로 선정했다고 발표했다.

이들은 생체시계로 알려진 '서캐디언 리듬'(24시간 주기리듬)을 통제하는 분자 기구를 발견한 공로로 노벨상의 영예를 안았다.

노벨위원회는 성명에서 "이들의 발견은 식물과 동물, 인간이 어떻게 생체리듬을 조정해 지구의 회전과 일치시키는지를 설명한다"고 선정 이유를 밝혔다.

2017년 노벨생리의학상

노벨위원회는 "이들은 생체시계의 내부를 엿보고 내부 작동 원리를 설명할 수 있었다"고 덧붙였다.

홀 교수 등의 연구는 밤과 낮의 순환이 인체 시계에 어떻게 영향을 미치는지를 이해할 수 있게 해준다는 의미를 갖는다고 미국 월스트리트저널(WSJ)이 평가했다.

노벨위원회에 따르면 1984년 브랜다이스대에서 함께 일하던 홀과 로스배시 교수는 록펠러대의 영 교수와 함께 초파리를 이용해 평상시 24시간 단위의 생물학적 리듬을 조절하는 '주기 유전자'(period gene)를 분리하는 데 성공했다.

2017년 노벨생리의학상 발표

이어 홀 교수와 로스배시 교수는 연구를 더 진행해 이 유전자에 의해 주기적으로 암호화되는 'PER' 단백질이 밤 동안 세포에 축적됐다가 낮 동안 분해된다는 사실을 발견했다. PER 단백질의 수위는 '서캐디언 리듬'과 마찬가지로 24시간 주기로 진동하는 것으로 나타났다.

또한, 영 교수는 1994년 정상적인 '서캐디언 리듬'에 필수적인 다른 단백질을 암호화하는 두 번째 시계 유전자를 발견했다고 위원회는 전했다.

WSJ는 이들이 주기 유전자가 단백질 수위의 진동에 따라 활성화하거나 억제되는 시계장치 메커니즘을 설명했다고 강조했다. 이러한 생체시계는 식물이나 동물, 인간을 포함한 다세포 유기체의 세포에서 똑같은 원리로 작동한다. 특히 생체시계는 인간의 행동, 호르몬 수위, 잠, 체온, 신진대사와 같은 아주 중요한 기능을 통제한다는 사실도 밝혀냈다.

따라서 인간의 웰빙도 외부 환경과 체내 생체시계 사이의 일시적인 부조화가 있을 때 영향을 받는다고 이들은 설명했다. 예를 들어 다른 시간대를 여행할 때 시차 부적응을 경험하는 것도 이런 이유에서다.'

이들의 연구 결과는 몸속 생체시계가 지배하는 리듬과 우리의 생활습관 사이에 만성적인 불일치가 다양한 질병의 위험성 증가와 관련이 있다는 점도 가리킨다고 위원회는 강조했다.

노벨위원회는 "패러다임을 바꾼 이들의 발견은 생체시계의 핵심 메커니즘을 규명했다"고 밝혔다. 이들의 연구는 또 밤에 숙면을 취하기 위한 생활습관을 가리키는 '수면위생'(sleep hygiene)에 대한 관심을 높였다고 노벨위 관계자가 덧붙였다.

이날 토마스 페를만 카롤린스카 의대 노벨위원회 사무총장은 로스배시 교수가 전화로 수상 소식을 전해 듣고 "잠시 침묵하더니 '당신 농담하는 것 아니냐'는 반응을 보였다"고 전했다. 이번 수상자들은 900만 크로나(약 12억6천만 원)의 상금을 받는다.

노벨위원회는 이날 생리의학상을 시작으로 물리학상, 화학상, 문학상, 평화상, 경제학상 등의 순으로 노벨상 수상자를 발표한다.

작년 노벨 생리의학상은 오스미 요시노리 일본 도쿄공업대 명예교수가 수상했다.

다음은 1996∼2017년 노벨생리의학상 수상자 및 수상업적

    ▲ 2017년: 제프리 홀·마이클 로스배시·마이클 영(미국)
    = '서캐디언 리듬'(24시간 주기리듬) 통제 분자 기구 발견
    ▲ 2016년: 오스미 요시노리(일본)
    = '오토파지'(autophagy·자가포식) 현상 연구
    ▲ 2015년: 윌리엄 캠벨(아일랜드)·오무라 사토시(일본), 투유유(중국)
    = 기생충 감염 연구(캠벨·오무라)와 말라리아 치료법 개발(투)
    ▲ 2014년: 존 오키프(미국·영국), 마이브리트 모세르, 에드바르 모세르(이상 노르웨이 부부)
    = 뇌세포의 위치정보 처리 체계 규명
    ▲ 2013년: 제임스 로스먼, 랜디 셰크먼(이상 미국), 토마스 쥐트호프(독일)
    = 세포의 운송 시스템인 소포유통을 조절하는 메커니즘 규명
    ▲ 2012년: 존 거던(영국), 야마나카 신야(일본)
    = 성체 세포로 유도만능줄기세포(IPS) 개발하는 방법 발견
    ▲ 2011년: 브루스 보이틀러(미국), 율레스 호프만(룩셈부르크), 랠프 슈타인만(캐나다)
    = 면역체계 활성화의 핵심원칙 발견
    ▲ 2010년: 로버트 에드워즈(영국)
    = 불임치료 길을 연 체외수정 기술 개발
    ▲ 2009년: 엘리자베스 H. 블랙번, 캐럴 W. 그리더, 잭 W. 쇼스택(이상 미국)
    = 텔로미어와 텔로머라아제에 의한 염색체 보호 기능 규명
    ▲ 2008년: 하랄트 추어 하우젠(독일), 프랑수아즈 바레-시누시, 뤽 몽타니에(이상 프랑스)
    = 자궁경부암 유발 바이러스 규명(하우젠). 에이즈 바이러스 발견(바레-시누시.몽타니에)
    ▲ 2007년: 마리오 R. 카페키, 올리버 스미시스(이상 미국), 마틴 J. 에번스(영국)
    = 포유동물의 배아줄기세포와 DNA 재조합 연구
    ▲ 2006년: 앤드루 Z. 파이어, 크레이그 C. 멜로(이상 미국)
    = 두 가닥으로 이뤄진 이중나선 RNA에 의해 유전자 발현이 억제되는 'RNA 간섭'현상 발견
    ▲ 2005년: 배리 J.마셜, J.로빈 워런(이상 호주)
    = 헬리코박터 파일로리균 발견 및 헬리코박터균이 위염·소화성 궤양 질환 등에 미치는 영향 연구
    ▲ 2004년: 리처드 액설, 린다 벅(이상 미국)
    = 인간의 후각계통 작동 메커니즘 규명
    ▲ 2003년: 폴 로터버(미국) 피터 맨스필드(영국)
    = 자기공명단층촬영장치(MRI) 개발에 기여
    ▲ 2002년: 시드니 브레너, 존 설스턴(이상 영국), 로버트 호비츠(미국)
    = 유전자가 인체기관의 발달 및 세포 자살 과정에 미치는 영향 연구
    ▲ 2001년: 릴런드 하트웰(미국), 티모시 헌트, 폴 너스(이상 영국)
    = 세포 분열과정의 핵심 조절인자를 발견해 암 치료법 개발에 기여
    ▲ 2000년: 아비드 칼슨(스웨덴), 폴 그린가드, 에릭 캔들(이상 미국)
    = 뇌세포의 상호 신호전달 원리를 밝혀 뇌 기능을 이해하고 신호변환 이상이 신경 및 정신질환을 유발하는 원인 규명
    ▲1999년: 귄터 블로벨(미국)
    = 신호가설을 통해 세포 내에서 일어나는 복잡다단한 단백질의 작용을 설명, 신장결석이나 낭포성 섬유증 등의 원인 규명
    ▲1998년: 로버트 푸르고트, 루이스 이그나로, 페리드 무라드(이상 미국)
    = 공기 오염물질로 알려져 온 질소산화물에 인체 혈관을 확장하는 능력이 있어 생명소생물질이 될 수 있다는 사실 발견
    ▲ 1997년: 스탠리 프루시너(미국)
    = 뇌 기능을 마비시키는 변형 단백질 프리온(PRION)이 크로이츠펠트야콥병(CJD)과 광우병의 원인이라는 이론 정립
    ▲ 1996년: 피터 도허티(호주), 롤프 칭커나겔(스위스)
    = 면역체계가 바이러스에 감염된 세포를 인식하는 방법을 밝혀 일부 암과 류머티즘, 당뇨병 등의 치료에 기여