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박영찬
박영찬(Youngchan Park) 저자 이메일 보기
KAIST
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Single-Molecule Rotation for EGFR Conformational Dynamics in Live Cells

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

광학현미경의 측정 및 조작 기술의 발달로 이제는 생체 내 단일 분자의 움직임을 관찰하고 시각화 할 수 있는 수준에 이르게 되었습니다. 단일분자추적 (single-molecule tracking) 방법은 광학현미경을 이용하여 단일분자에 표지 된 탐침을 실시간 이미징 함으로써 단일 분자의 위치, 움직임의 패턴, 다른 분자와의 상호작용 등을 관찰하는 것으로. 단일 분자를 직접 관찰함으로써 앙상블 평균(ensemble-average)에 의해 가려져 있던 현상을 측정하여 새로운 정보를 얻어낼 수 있습니다.

막 단백질의 경우에는 주로 측면 운동(lateral diffusion)에 의한 움직임 관찰을 통해 추적 관찰이 이루어져 왔는데, 이번 연구는 금 나노 입자를 이용하여 살아있는 세포에서 막 단백질의 회전 운동(rotational diffusion)을 관찰하였고, 이를 통해 기존의 측면 운동 관찰로 알 수 없었던 분자 구조의 변화(conformational change)를 시각화 할 수 있었습니다. 이번 연구를 통해 인자 없는(ligand-free) 조건에서 상피세포 성장인자 수용체(epidermal growth factor receptor)는 단백질-인지질 막 및 단백질-단백질 상호작용을 통해 열역학적 안정화를 이루고 다양한 구조 변화의 동역학에 대해 알 수 있었습니다.

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

주 연구를 수행했던 기관은 대구경북과학기술원 신물질과학 전공에 서대하 교수님 연구실입니다 (https://small.dgist.ac.kr). 연구실에서는 무기 나노입자 합성부터 bio-conjugation을 위한 유기물질 합성, 세포 유전체 변형, 초고분해능 광학현미경 관찰, 이미징 분석을 위한 데이터 프로그래밍 등 다양한 실험을 수행하고 있고, 이를 통해 단백질 간의 상호작용을 혹은 세포 간의 상호작용에 의한 변화를 관찰하고 메커니즘을 분석하고 있습니다. 다양한 분야의 연구를 통해 끊임없이 새로운 것을 공부할 수 있어서 지루할 틈 없는 연구생활을 할 수 있는 연구실입니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

아직 영향력이 대단한 논문을 내보지 않았지만 작은 논문이라도 저는 출판된 논문이 인용이 한 번 될 때마다 참 감사하고 뿌듯하고 보람을 느낍니다. 나름대로 열심히 실험한 연구결과가 누군가의 연구에 조금이라도 도움이 되면, 제가 의미 있는 일을 하고 있는 것 같다는 생각이 들어 더 열심히 하게 됩니다.

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

저도 이제 곧 졸업하는 박사과정 학생이기에, 연구를 이제 시작해보려는 친구들에게 도움이 돼 보고자 한마디 적어본다면, 진부한 얘기이긴 한데, 연구 과정을 즐겨야 하는 것 같습니다. 모든 일이 그렇지만 연구하는 것이 생각보다 노력한 만큼 반드시 결과로 보상받지는 못하는 것 같습니다. 주변에서 끈기 있게 끝까지 해야 한다는 얘기 많이 해주시는데 그 과정이 힘들고 버티는 시간이 아니라 연구하고 새로운 것을 배우는 과정이 행복하고 보람을 느껴야 꾸준히 할 수 있다고 생각합니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

이번 실험으로 얻은 결과를 바탕으로 다양한 환경 조건에서 EGFR 단백질의 회전운동 관찰하여 구조 변화 및 단백질-단백질 간의 상호작용 또는 단백질-인지질 막 간의 상호작용에 대해 더 깊이 있게 연구하려고 합니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

제가 계속 연구할 수 있던 것은 제가 만났던 교수님들 덕분입니다. 진심으로 학생을 위해 위로와 격려 해주시고, 다양한 연구를 할 수 있게 기회를 주신 KAIST 송현준 교수님께 감사드립니다. 또, 연구뿐만 아니라 독립된 연구자가 되기 위한 모든 것에 대해 항상 조언해주시는 DGIST 서대하 교수님, 처음 연구의 재미를 일깨워 주신 숙명여대 이한길 교수님께 이 기회를 빌어 감사의 말씀 전하고 싶습니다.

 

 등록일 2018-11-19
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