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노벨상인물

줄리어스 액설로드 Julius Axelrod

줄리어스 액설로드 [이미지]
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NIH (미국국립보건원)
  • 작성 2015-03-16
  • 조회 1,859
  • 출생03/30/1912
  • 국적 미국
  • 분야생화학
  • 소속미국국립보건원(NIH)
  • 출신대학조지워싱턴대학
  • 주요업적신경말초부의 정보전달물질의 발견 및 그 물질의 성질 해명
  • 수상노벨생리의학상(1970)
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인물정보

미국의 약리학자. 뉴욕에서 태어났다. 1933년 뉴욕시립대학을 졸업하였다. 1955년부터 국립정신위생연구소 약리학부장으로 있으며, 아드레날린·노르에피네프린 등의 대사경로(代謝經路) 연구로 알려져 있다. 1970U.오일러, B.카츠와 함께 신경말초부의 정보전달물질의 발견 및 그 물질의 성질 해명에 관한 연구로 노벨생리·의학상을 수상하였다.

신경이 서로 전달하는 방식을 증명하여 노벨 생리의학상을 수상한 미국 정신건강 신경과학자 줄리어드 액셀로드(92). 바스켓 메이커의 아들이었던 박사는 늦은 나이에 그에게 큰 명성을 안겨줄 연구를 시작한다. 그는 생화학자로 신경과학, 신경연구, 행동과 학습에 관한 신경물질의 관계에 관한 연구를 시작하기 전 식품위생검사기관에서 오랫동안 연구를 했다.

저는 그렇게 우수한 학생은 아니었습니다. 하지만 만약 내 이름이 비글로우(Bigelow)였다면 아마 입학 할 수 있었겠죠.”

한 폴란드 부부가 미국으로가 맨하튼 동부에 정착한지 6년이 지난 1912년 둘 사이에서 액설로드가 태어난다. 뉴욕대학에서 1년을 공부하다가 모든 도시 거주자에게 무료 등록금을 제공해 주었던 뉴욕전문대학으로 편입을 한다. 1933년 졸업 후 의학대학에 진학하려고 지원하였지만, 대부분의 의학대학이 매년 제한된 수의 유대인만 입학 허가를 내주던 그 시절, 유대인이라는 이유 때문에 거절당한다. 뉴욕 의학 대학 연구소에서 일을 하는 대신, 1935년 비타민 강화식품을 테스트하는 뉴욕 보건부에 입사하게 된다. 그곳에서 1938년 액설로드는 암모니아가 담긴 병이 폭발하는 사고를 당해 한쪽 눈을 잃게 된다. 이 사고로 왼쪽 렌즈가 검은 안경을 쓴 채로 그의 남은 생을 보내게 된다. 왼쪽 눈의 시력이 손상되어 액설로드는 2차 세계대전동안 미국군인으로 복무할 자격을 박탈당한다. 그러나 그는 그의 과학에 대한 열정을 조금도 단념시키지 않았고, 풀타임으로 일하며 밤에는 뉴욕대학에서 일을하며 941년 뉴욕대학에서 화학 석사학위를 받는다. 암 조직 엔자임에 관한 그의 이론은 약물연구로 유명해진 버나드 스티브 브로디(Bernard Steve Brodie)에게 깊은 인상을 주었다. 1949년 액설로드의 멘토이기도 했던 버나드 스티브 브로디와 함께 미국국립보건원에 속한 골드워터 기념 병원에서 연구를 시작한다.

액설로드의 초기 연구는 통증완화 약물을 다루었는데 1948년과 1949년에 APC(아스피린, 페나세틴, 카페인)으로 알려진 유명한 두통약에 들어있는 유효성분이 두통 완화제인 아세트아미노펜이라는 것을 밝혀냈다. 그 약은 후에 타이레놀이라는 이름으로 처방전 없이 구할 수 있는 약이 되었다. 브로디와 함께 두편의 논문을 발표했는데, 존슨이 계발한 타이레놀에 있는 아세트아미노펜이라 불리는 새로운 물질이라는 것을 증명했다. 그 논문연구에는 여러 분쟁이 있었는데, 액설로드가 더 많은 신용을 얻어야 한다고 믿는 중복된 연구에 대해 카니젤의 책에 연대기 순으로 기록되어 있다. 이 분쟁은 그가 브로디의 연구실을 떠나 독립 연구소로 이끈 자격을 얻기 위한 박사학위 연구를 하도록 했다.

액설로드는 본 오일러(von Euler)가 노벨 위원회에 의한 그들의 공동승인을 이끈 초기 연구를 시작하였다. 본 오일은 화학물질인 노르아드레날린이 신경전달 물질이라는 것과, 신경세포 사이에 메시지를 전달한다는 사실을 증명하였다. 신경전달물질의 반응을 멈추는 것은 중요한 것이였다. 액설로드는 노르아드레날린의 반응과 대부분의 신경전달물질이 이것을 분비했던 신경안으로 들어가는 신경전달 물질을 전달하는 펌프작용에 의해 멈춘다는 사실을 발견했다.

1970, 노르아드레날린을 비활성화 하도록하는 엔자임 카테콜오메틸트란스페라제를 발견했다. 액설로드는 영국의 카츠(Sir Bernard Katz)와 스웨덴의 울프 폰 오일러(Ulf von Euuler)와 노벨의학상을 공동수상하였다. 그들은 얕은 수면 중 뇌신경 종말에서 분비되는 화학물질이 행동에 미치는 방법을 증명하였다. 이 연구는 정신의학, 특히 정신병 치료를 위한 약물 계발과 에 엄청난 영향력을 갖고 있었고 약물 중에는 그들의 연구가 프로젝(Prozac)으로써 선택적인 세로토닌 재흡수 억제제였다.

액설로드는 겸손하기로도 유명했었다. 노벨상을 수상한 것을 그의 치과의사에게로부터 전해 들었고, 리차드 닉슨(Richard M. Nixon)이 축하 전화를 했을 때에도 액설로드는 NIH에 충분하지 않은 지원에 대해 닉슨 정부의 계획된 예산 수정을 부탁하기도 했다. 노벨상 수상자들은 후에 그의 업적은 어느 누구도 41세 나이에 박사학위를 받아 교수의 길을 걸어 이루어 낼 수 없는 희귀한 성취라고 말했다.

그는 1955년부터 미국 정신의학 약물 부서의 부장을 맡았었고, 1984년 은퇴한다. 2004122992세 나이로 록빌에 있는 그의 집에서 영원히 잠들었다.

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시상연설

전하, 그리고 신사 숙녀 여러분.

올해 노벨 생리·의학상을 수상하는 연구는 이미 노벨상을 수상했던 동일 분야의 연구에서부터 비롯하였습니다. 신경자극이 신경을 따라 신경종말까지 빠른 속도로 전달되는 전위의 변화를 의미한다는 사실은 이미 잘 알려져 있습니다. 일단 신경종말에 전달된 신경자극은 다시 새로운 자극을 일으키고 이를 신체 내 근육 또는 샘 등으로 전달합니다.

우리는 이와 같은 신경자극의 전달이 마치 전류가 전깃줄을 지나가는 것처럼 물리적으로 일어난다고 오랫동안 생각해 왔습니다. 그러나 20세기에 들어와서 헨리 데일 박사와 오토 뢰비 박사가 이 신경자극이 화학적으로 전달된다는 것을 밝혔습니다. 그들은 신경종말에서 어떤 생물학적 활성물질이 분비되면서 신경지배 구조가 전기적으로 활성화된다고 하였습니다. 이처럼 신경종말과 신경지배 구조는 기능적으로 연결되어 있습니다. 신경자극을 전달하는 화학적인 매개체가 발견되면서 우리는 여기에 보다 새로운 생각들을 하게 되었고, 신경화학, 신경생리학은 새로운 분야임에도 불구하고 빠르게 성장할 수 있었습니다.

여기서 우리는 다시 새로운 의문들을 갖게 됩니다. 이와 같이 높은 활성의 신경전달물질은 어떻게 합성되고 저장되며 분비되는 것일까요? 이들 신경전달물질은 어떻게 나타나 어떻게 작용하며, 또 어떻게 순식간에 사라질까요? 그리고 이들의 화학 작용으로 신경자극 전달 과정에서 순식간에 일어나는 일련의 반응들을 어떻게 설명할 수 있을까요? 또 어떤 물질들이 신경전달물질일까요? 오늘의 수상자들은 이 문제들의 해결에 결정적인 공헌을 하였습니다.

버나드 카츠 박사님은 특히 운동신경세포의 자극이 운동종판에 작용하여 근육운동이 유발될 때 발생하는 전기적인 반응을 연구하였습니다. 축전기와도 비슷한 근육의 구조는 신경자극으로 충전되며 이를 방전함으로써 근육을 활성화시킵니다. 카츠 박사님은 미세종판 전위를 발견함으로써 운동신경세포와 근육종판 사이에 전달물질이 존재함을 증명하였습니다. 이 물질이 바로 신경종말에서 소량 분비되는 아세틸콜린이라는 작은 입자물질입니다.

울프 폰 오일러 박사님은 특별히 교감신경계에 관심이 많아 일찍이 아드레날린성 전달물질인 노르아드레날린을 규명하였습니다. 뿐만 아니라 그는 스웨덴 출신의 고() 닐스에케 힐랍과 함께 노르아드레날린이 신경에서 합성되며 10-4밀리미터의 직경을 가진 작은 입자로 저장된다는 것을 확인하였습니다. 이처럼 그는 주로 과립 형태의 신경물질에 대해 많이 연구하여 이 분야를 크게 발전시켰습니다.

줄리어스 액설로드 박사님은 주로 노르아드레날린이 신경종말에서 분비된 뒤, 소멸되는 과정을 연구하였습니다. 이 과정에서 신경전달물질의 비활성화는 효소에 의해 이루어진다는 것을 발견하고 자세히 연구하였습니다. 그 결과 신경전달물질은 메틸화반응으로 활성화되며 남아 있는 노르아드레날린은 신경종말에서 재흡수되는 것을 발견하였습니다.

따라서 신경전달물질은 대량으로 분비되어 필요한 양을 충족함으로써 효과를 나타내며, 과량의 물질은 곧바로 신경종말이라는 저장소로 다시 흡수되었습니다. 바로 이 신속하고 효과적이며 경제적인 과정이 신경자극의 지속적인 작용을 막는 역할을 합니다. 혹자는 이것이 단지 이론적인 흥미만을 강조한다고 생각할지도 모르겠습니다. 하지만 이것은 실용적으로도 폭넓게 적용되었고 의학적으로도 중요합니다. 이에 관한 실례를 들어보겠습니다.

과거 멕시코 인디언들은 버섯 독에 만취하면 초자연적인 힘에 더욱 가까워질 수 있다고 믿고 이를 종교 의식으로 삼았습니다. 또한 오늘날 젊은 사람들은 자신감을 고취한다는 허울 아래 마약에 의존하기도 합니다. 그들은 이로 인해 꿈같은 경험을 하거나 정신적인 혼란을 겪습니다. 이것은 불가사의한 능력을 발휘하고 싶은 소망이나 초자연적인 정신세계를 기원하는 것과 같은 종교적인 문제가 아닙니다. 이 현상들은 바로 이런 약물의 독성이 뇌의 신경자극 전달 과정을 혼란시킨 결과입니다.

정신적이고 심리적인 과정이 갈수록 화학적인 조작에 노출되는 경우가 많아지고 있습니다. 따라서 오늘날 정신약리학은 전보다 많은 관심을 받는 분야가 되었습니다. 이제 우리는 신경전달 과정을 많이 이해하게 되었고, 이를 근거로 신경계 질병 또는 심리적인 마음의 질병에 대한 합리적인 처방도 할 수 있게 되었습니다.

실제로도 화학적 전이과정에 대한 이해를 바탕으로 고혈압이나 파킨슨병을 치료하는 새로운 약물들을 개발하였습니다. 가까운 미래에 우리는 심리적인 질병과 정신적인 혼란을 본질적으로 이해하고 치료할 수 있을 것으로 생각합니다.

그리고 이와 같은 미래가 완성된다면 그것은 바로 오늘 노벨상을 수상하는 세 분의 연구 결과 덕분일 것입니다.

버나드 카츠 박사님, 울프 폰 오일러 박사님, 그리고 줄리어스 액설로드 박사님.

화학적 신경전달 과정에 대한 세 분의 연구는 의약 이론에 많은 도움을 주었을 뿐 아니라 말초 및 중심 기관의 신경계 질병을 이해하고 치료하는 데 매우 중요한 역할을 하였습니다. 따라서 이 세 분의 연구는 이론적인 것과 실용적인 것을 모두 강조했던 이 상의 설립자 노벨 박사님의 의지에 잘 부합합니다. 이에 카롤린스카 연구소 생리·의학 위원회는 세 분을 올해의 노벨상 수상자로 결정하였습니다. 연구소를 대표하여 세 분께 축하를 전하게 된 것을 영광으로 생각합니다. 또한 세 분의 연구가 앞으로도 성공적으로 지속되기를 기원합니다. 이제 전하께서 세 분께 상을 수여하시겠습니다.

왕립 카롤린스카 연구소 노벨 생리·의학위원회 뵈르제 우브네스

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자료출처
www.nih.gov/.google, wikipedia, naver, Nobelprize.org

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