1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
G protein-coupled receptor (GPCR)들은 세포막 단백질로써 세포밖의 신호를 세포안으로 전달하는 중간 매개체 역활을 하고 있습니다. 세포들에는 약 1000여개의 다른 종류의 GPCR들이 있으며, 각 세포의 역할에 따라서 발현되는 종류가 다르게 됩니다. 약 30-40%의 약 개발이 모두 GPCR에 관련되 있을 정도로 의약 분야에서는 가장 많이 알려진 단백질중에 하나 입니다. 그럼에도 불구하고 10년전만 해도 구조가 잘 밝혀지지 않아서 의약 개발에 어려움이 있었지만 지금은 약 30여종의 구조가 밝혀져 있어, 구조 분석을 통한 의약 개발이 활발히 이루어 지고 있습니다.
하지만 단백질 구조는 중요한 정보가 많지만, 시간에 따른 구조 변화를 보여주기에는 아직 힘든 부분이 있습니다. 그래서 광학 기술을 이용한 실시간 구조 변화를 보는것이 제가 하고 있는 분야 입니다. 지금의 광학 기술은 단분자를 실시간으로 볼 수 있을정도로 발전되어 있고, 좀더 밝고 오래 동안 볼 수 있는 물질의 개발도 활발히 이루어지고 있습니다. 이번에 PNAS에 발표한 저의 연구에서는 이러한 광학적 방법을 이용하여 단백질들의 상호 작용과 구조 변화를 통하여 세포 내부에서의 신호전달이 어떻게 이루어 지는지 살펴 보았으며, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 재 구현 함으로써 저희가 제시한 가설을 뒷 받침 할 수 있었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
제가 연구를 진행했던 곳은 시애틀에 있는 워싱턴 주립대이며, 많은 학과들과 연구 기관들이 함께 모여 있어 연구 인프라가 잘 구축된 학교 중에 하나입니다. 연구역량 측면에서는 NIH 연구비를 전미에서 가장 많이 가져오는 10개 학교중 하나이기도 합니다. 제가 일을 했던 생물물리학과는 구조학 생리학 병리학 생화학전공자들이 잘 구성된 학과 이며 특히 이온 채널 연구가 특성화 되어 있으며 또한 이온 채널을 조절하는 GPCR연구도 함께 이루어 지고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
모든 연구하시는 분들이 느끼는 사항이지만 참 많은 연구 관련 실험들과 분석하는 시간들. 그런 연구결과물을 많은 사람들에게 알리며 최종적인 목적인 인간의 많은 질병들을 치료하기 위해 노력하는 시간들. 이 모든 것이 저희 연구자들의 동기 부여가 되어, 시간 가는줄 모르고 열심히 연구에 몰두 하는것. 이 모든 과정이 참 가치있고, 어떤 면에서는 공익의 이익을 위해 기여 하는 바도 크다고 봅니다. 또 이러한 연구 결과물들은 저 자신의 노력 뿐만아니라 가족과 함께했던 구성원들의 도움이 뒷받침 되었기에 가능한 일들이라고 생각합니다. 그래서 다른 사회학 분야도 마찬가지지만 과학을 한다는것은 하나의 목표를 위해 달려가지만 여러가지 구성요소가 잘 맞아져서 결과물들이 산출 된다고 봅니다. 그리고 과학적 결과들이 종합적으로 해석 되면서 질병치료의 기틀을 마련 할 수 있는것은 저를 포함한 모든 연구자들의 특권이기도 한 것 같습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
광학 현미경을 이용하여 생물학 현상을 연구하는 분야는 계속 발전하고 있으며, 이 분야를 선택할려고 하는 후배들에게 일반적으로 싶은 이야기는 연구 활동하는데 있어 다른 분야도 마찬가지겠지만 과학을 즐길수 있는 여유가 많이 필요한것 같습니다. 그리고 자기가 선택한 분야에 대한 자부심과 호기심이 굉장히 클 필요가 있는것 같습니다. 마음에 여유가 없을때 많은 잡념이 들게 되고 연구에 집중을 할 수 없을 정도로 정신적으로 스트레스가 올 수 있기 때문입니다. 이렇게 되면 연구가 재미가 없어 지게 되고 오래 가지 못해 다른길을 선택할 수 밖에 없게 되는 현실에 부딫치게 되는것 같습니다. 저도 항상 이런 마음을 되새기면서 연구를 하고 있습니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
저는 지금 워싱턴 대학교의 화학과에 있는 Daniel Chiu교수님과 함께 일을 하고 있습니다. 이곳에서는 지금까지 개발된 연구 방법들을 이용하여 암을 초기에 진단할수 있는 광학적 기술 개발을 하고 있습니다. 앞으로의 계획은 질량분석법 보다 저렴하고 더 빠르고 정확하게 단백질량을 측정해 낼 수 있는 기술을 확보 하는것입니다. 이 기술을 바탕으로 질병에 걸려있는 환자들, 특히 암 환자분들의 혈액에서 채출된 물질들에서 단백질의 정확한 정량을 통해 암 진단의 정확성을 높이고 저렴한 가격으로 환자들이 접할 수 있도록 하는것이 저의 최종적 목표입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
이 연구를 진행하는데 있어 저를 전적으로 믿어주시고 함께 일을 하셨던 Bertil Hille교수님과 고득수 교수님께 진심으로 감사하다는 말씀 전하고 싶습니다. 그리고 이 연구를 위해 함께 일했던 서종배 박사님과 Chris Kushmerick 박사님께도 감사하다는 말씀 전하고 싶습니다. 또한 지금까지 연구 할 수 있도록 항상 물심 양면으로 저를 도와 주셨던 저의 부모님과 형제들에게 감사 하다는 말씀 드리고 싶습니다. 그리고 저를 항상 옆에서 보면서 기도해준 아내와 두 아이들에게도 너무 감사하다는 말 전하고 싶구요. 마지막으로 저를 있게 해주신 하나님께 감사 드리고 모든 영광을 올려 드립니다