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김소운
김소운(So Woon Kim) 저자 이메일 보기
성균관대학교 의과대학
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Palmitoylation controls trafficking of the intracellular Ca2+ channel MCOLN3/TRPML3 to regulate autophagy
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

오토파지(autophagy)는 다양한 신호에 의해 세포 내 비정상적이거나 불필요한 단백질 및 소기관을 오토파고좀(autophagosome)으로 격리하여 리소좀(lysosome)으로 이동 및 분해하는 일련의 과정으로 세포의 생존, 분화, 발생 및 항상성 유지를 위해 필수적인 과정입니다. Autophagy과정 중에는 소포간, 세포소기관간 막 융합이 활발하게 일어나며 이 때 칼슘이온이 필수적인 역할을 할 것으로 예상되는데, 현재까지 autophagy과정에 칼슘을 공급하는 이온통로가 무엇인지는 밝혀지지 않고 있습니다. 또한 최근의 연구결과 autophagy 조절장애가 신경퇴행성 질환, 암, 간질환, 심장질환, 근질환 등 다양한 질환의 발병에 관여하고 있다는 것이 밝혀져 그 중요성이 더욱 부각되고 있으나 autophagy 조절 기전에 대한 연구는 아직도 미미한 실정입니다.

저희 연구실에서는 칼슘이온과 autophagy과정의 상관관계에 주목하여, 세포 내 칼슘통로인 TRPML3가 autophagy를 조절한다는 연구를 꾸준히 진행해왔습니다. 선행연구결과 autophagy가 유도되면 TRPML3가 autophagy과정으로 이동하며, TRPML3가 활성화되면 autophagy가 증가하고 반대로 억제될 때 autophagy가 잘 일어나지 않는 것을 확인하였습니다. 하지만 TRPML3가 어떻게 autophagy과정으로 이동하는지, 실제로 칼슘통로로 기능하여 autophagy과정에 기여하는지는 알지 못했습니다. 이를 확인하기 위해 이번 "Autophagy"저널에 게재된 논문에서는 TRPML3의 autophagy과정으로의 이동을 제어하는 기전이 번역 후 변형(post-translational modification) 중 팔미토일화(palmitoylation)임을 밝히게 되었고, 또한 autophagy가 유도될 때 TRPML3을 과발현 시킨 세포에서 칼슘 유출이 증가하는 것을 통하여 실제로 autophagy과정에서 TRPML3가 핵심적인 기능을 하는 것도 확인하였습니다. 이러한 결과에 따라 저희는 TRPML3가 autophagy과정에 필수적인 칼슘통로임을 제안하는 바, TRPML3라는 새로운 조절인자를 통하여 autophagy 조절 이상으로 야기되는 암과 신경퇴행성 질환 등의 치료 및 예방법 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

성균관대학교 의과대학 기초의학 대학원은 경기도 수원 (1호선, 성균관대역)에 위치하고 있으며 약 40여 개의 연구실과 최고 수준의 공동 연구시설과 쾌적한 실험 환경을 갖추고 있습니다. 저희 연구실은 성균관대학교 의과대학 소속의 분자신경생리학 실험실로, 김현진 교수님의 지도하에 여러 대학원생들이 함께 TRP이온통로의 기능 연구, autophagy의 조절기전 연구를 진행하고 있습니다. 또한 신경퇴행성질병 세포모델로 세포 내 활성산소에 의해 활성화되는 이온통로의 역할을 규명하는 연구를 하고 있습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

저는 석사 때는 동물행동실험 후 마우스 대뇌 도파민의 변화를 관찰하는 neuroscience에 대한 연구를 했습니다. 물론 neuroscience도 흥미가 있었지만 cell biology를 연구하고 싶었고 molecular biology에 대해 배우고 싶어서 지금의 실험실에서 박사 학위를 하게 되었습니다. 2015년, 박사 진학을 위하여 처음으로 김현진 교수님과 인터뷰를 했을 때 지금 실험실에서 하고 있는 일들에 대해서 들었었는데 autophagy가 굉장히 흥미로운 주제라는 생각이 들었습니다. 아니나 다를까 2016년 노벨 생리ㆍ의학상을 autophagy 연구자 오스미 요시노리 교수가 수상하면서 autophagy에 대한 관심도 많이 상승하였습니다. 이렇게 내가 연구하는 주제가 세상에 더 많이 알려지고 주목을 받을 때 그 일을 하고 있는 자부심을 느낍니다.

연구를 함에 있어 정답은 없는 것 같습니다. 교수님과 함께 discussion 하면서 정립한 가설이 실험적으로 fact로 밝혀진 순간, 수많은 물음표가 느낌표로 바뀌는 순간에 느꼈던 보람은 왜 내가 이 길을 걸었는지에 대한 해답인 것 같습니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

biology와 science에 대한 흥미가 있는 학생이라면 한 번쯤 도전해도 좋을 것 같습니다. 당연히 쉽지 않은 길이고 다른 희생을 감수해야 하지만 내가 하고 있는 연구가 재미있고, 충분히 노력했고, 또 적성에도 맞는다면 그러한 요소들은 모두 무한한 성장 동력이 되어 한층 성숙해진 자신을 발견할 수 있을 것입니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

TRPML3가 autophagy를 조절하는 메커니즘을 더 심도 있게 연구하기 위하여 후속 연구인 TRPML3의 upstream signaling에 대한 연구를 잘 마무리하고 싶고 또한 autophagosome maturation 단계에서 TRPML3의 역할에 대한 연구를 진행할 계획입니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

제일 먼저 부족한 저에게 많은 가르침을 주시고 믿고 지지해 주시는 김현진 교수님께 감사의 말씀을 올립니다. 교수님께서는 저에게 연구가 참으로 재미있다는 것을 느끼게 해 주셨고 저의 수많은 그릇된 점들을 바로잡아 진정한 "어른"이 될 수 있도록 옆에서 다독여주셨습니다. 그리고 칼슘이미징 실험을 가르쳐 주신 박경선 선생님, 지금은 예전처럼 자주 뵙지 못하지만 항상 좋은 말씀해 주셔서 감사드립니다. 실험실 후배인 윤민이, 지은이 많은 도움을 주고 잘 따라와 줘서 고맙고 처음 실험실에 들어왔을 때 모든 걸 가르쳐준 미경이, 힘들었을 텐데 동갑이라 편하게 잘 가르쳐줘서 고맙습니다. 학교에서의 my soulmate 수연이, 이제 척하면 척인데 많이 의지하고 모든 걸 함께 의논할 수 있고 힘들거나 기쁜 모든 순간을 함께 해줘서 감사합니다. 마지막으로 아직까지 공부하는 딸을 묵묵히 지켜봐 주시고 지지해주신 사랑하는 부모님, 저를 위해 헌신하는 사랑하는 남편 너무 감사드립니다. 그대들이 계셨기에 제가 이렇게 즐거운 마음으로 학위생활을 하는 것 같습니다. 주어진 모든 환경에 감사하면서 살겠습니다.
 등록일 2018-09-13
Category: Cell_Biology, Molecular_Biology, Physiology
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