심장근육세포의 삶과 죽음을 결정하는 핵심 회로 규명 - 심부전 등의 다양한 심장질환 치료에 활용될 것으로 기대 -
2. 연구내용
본 연구팀은 베타수용체에 의한 심근세포의 운명 결정과정을 탐구하기 위해 베타수용체 신호전달경로에 관한 시스템생물학 연구를 수행하였다. 먼저, 현재까지 알려진 문헌정보에 기반하여 베타수용체 신호전달 네트워크를 구축하고, 래트(rat)의 심장근육세포(심근세포)를 이용한 실험데이터를 활용하여 수학모델을 개발하였다.
개발된 수학모델에 기반한 대규모 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 베타수용체 자극의 세기에 따른 심근세포의 반응을 분석하였다. 그 결과, 강한 베타수용체의 자극에 대해서는 Bcl-2(세포생존 촉진에 핵심적인 역할을 하는 신호전달분자) 단백질의 발현량이 감소되었지만, 약한 자극에 대해서는 발현량이 오히려 증가되었다. 이와 같이 컴퓨터 시뮬레이션으로 예측된 Bcl-2의 상반된 발현양상은 래트 심장근육세포를 이용한 세포생물학 실험에서도 동일한 형태로 관찰되었고, 또한 세포생존율 실험을 통하여 Bcl-2의 발현량이 심근세포의 생존 및 사멸과 밀접한 연관성이 있다는 것을 확인하였다. 이는 베타수용체 자극의 세기에 따라 Bcl-2의 발현양상이 조절되고, 이를 통해 심근세포의 운명이 결정될 수 있음을 시사한다. 
일반적으로 세포사멸을 일으키는 것으로 알려졌던 베타수용체의 자극이 실제로는 그 자극의 세기에 따라 세포사멸 또는 세포생존을 유도할 수 있다는 점은 매우 흥미로운 발견이다. 특히 약한 베타수용체의 자극에 의한 심근세포의 생존율 증가 및 이를 통한 심근세포  보호 효과는 이번 연구에서 처음으로 밝혀낸 사실이며 의약학적으로 중요한 의미를 가진다.
심장세포의 핵심 신호전달경로 스위치 규명
심장근육세포를 활용한 심부전 치료에 중요한 시뮬레이션의 실험데이터는 무엇이니
세포생존율