온도항상성은 생명 활동 유지에 매우 중요합니다. 사람의 온도 감지는 감각 수용기에 발현되는 이온 채널인 thermoTRP (thermosensitive Transient Receptor Potential) 단백질들에 의해서 이루어지며, 이 신호는 신경망을 통해 뇌로 전달됩니다. ThermoTRP 단백질은 온도 변화에 따라서 개폐되어 온도 변화를 직접 감지합니다. 하지만, 온도 변화에 따라 thermoTRP 채널 단백질의 어느 부분이 온도 변화를 최초로 감지하는지, 그리고 그 변화가 어떤 time-scale에서 일어나는지에 대해서는 잘 모르고 있습니다.

본 연구에서는 본 연구에서는 펨토초 시분해 수준에서 thermoTRP 채널 단백질 구조의 변화를 동영상으로 구현할 수 있는 X-선 자유전자레이저를 이용한 구조동역학 연구를 통해 thermoTRP 단백질이 어떻게 온도를 감지하는지에 대한 근원적인 물음에 대해서 답하고자 합니다.

우리 몸의 온도계 역할을 하는 thermoTRP 채널의 작동 원리를 규명한다면 온도항상성의 근원에 대한 물음에 답을 할 수 있습니다. ThermoTRP 단백질들은 통증 수용체로서도 기능을 하므로 새로운 방식의 진통제 신약개발에 활용될 수 있을 것으로 기대합니다. 또한 세포 내에는 thermoTRP 채널 외에도 온도를 감지하는 것으로 알려진 많은 단백질이 있으므로 본 연구를 통해서 “단백질이 온도에 의해 어떻게 활성이 조절되는가?”에 대한 분자적 이해를 돕게 되어 학술적 의미가 클 것으로 기대됩니다.