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편정훈
편정훈(Jung-Hoon Pyun) 저자 이메일 보기
성균관대학교 의과대학
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Cardiac specific PRMT1 ablation causes heart failure through CaMKII dysregulation

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

심장질환(Cardiac disease)은 3대 성인병 중 하나로서 전세계적으로 치사율이 매우 높은 질환이며, 서구화된 생활습관과 고령화로 인해 유병률이 급격히 증가함에 따라 심장질환의 발병기전 연구를 통한 치료법 개발이 시급한 실정입니다.

저희 연구실에서는 히스톤 및 여러 단백질에 아르기닌 메틸화(arginine methylation)를 촉진하는 효소인 PRMT1(Protein arginine methyl-transferase 1)이 심장에서 어떠한 역할을 하는지 알아보기 위해 마우스의 심장근육에서 PRMT1을 특이적으로 결손 시켰습니다. 그 결과, 심장 특이적으로 PRMT1이 결핍된 마우스가 양심실의 확장 및 수축기능장애가 동반되는 확장성 심근병증(Dilated cardiomyopathy)의 증세와 함께 생후 2달이내에 심부전에 의한 조기사망에 이르게 되는 것을 바탕으로 PRMT1이 심장기능 유지 및 생명유지에 필수적이라는 것을 알게 되었습니다.

특히, 기전 연구과정 중 심장기능의 항상성 조절 및 심근병증 유발에 밀접한 관계가 있는 CaMKII δ(Calcium/calmodulin-dependent protein kinase II δ)가 PRMT1이 결손된 심장에서 비정상적으로 활성화 되어있는 것을 확인하였고, 최종적으로는 PRMT1이 CaMKII δ 메틸화를 통해 활성을 억제한다는 것을 알게 되었습니다. 또한 CaMKII δ의 활성억제를 통하여 PRMT1 결손에 의한 심근병증 증세를 완화할 수 있다는 결과를 통하여 심장 내 CaMKII δ 활성조절의 중요성을 검증하였습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.

저는 성균관대학교 의과대학 줄기세포분화연구실에서 강종순 교수님의 지도하에 연구를 하고 있습니다. 저희 연구실에서는 골격근 대사, 심근 질환, 지방세포 분화, 신경세포 분화 및 재생에 대한 연구를 수행하고 있습니다.

신경 및 근육세포 분화 과정에서 세포분화 초기에 중요한 역할을 하는 세포부착인자인 Cdo와 Boc 유전자의 상호작용과 기능을 연구하였으며, 최근에는 심근, 신경, 골격근 및 신경근접합부에서 PRMT1 혹은 PRMT7 이 특이적으로 결손된 마우스 모델들을 구축하여 각 조직 별 PRMT의 기능과 역할에 대해 연구를 진행하고 있습니다.
 
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

기초 의학은 임상적 개발 및 적용 단계의 토대가 되는 중요한 분야이며, 실질적인 의학적 적용에 빠르게 이바지하기 위해서는 다각화된 기전 연구가 필수적입니다. 이번 연구에서 심장의 생리적 기능 및 활성에 대한 실험을 진행해주신 성균관대학교 의과대학의 조하나 교수님, 인체 심장조직 관련 실험을 진행해주신 존스 홉킨스의 이동익 박사님과의 공동연구를 통해 더욱 심도 깊고 신뢰성 있는 양질의 연구결과를 얻을 수 있어 공동연구의 중요성을 다시 한번 깨닫는 계기가 되었습니다.

또한 연구실 동료 및 지도교수님과의 끊임없는 토론은 저의 논리가 한 쪽으로 매몰되지 않게 하였으며, 진행 중인 연구를 거시적 흐름으로 내다볼 수 있는 큰 창이 되었습니다. 교수님과의 잦은 토론과 피드백은 연구 초임자인 제가 범할 수 있었던 연구설계상의 오류를 검증함과 동시에 과학적 논리 구현 방법을 훈련할 수 있었던 소중한 시간이었습니다.

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

노령화가 가속화되어가는 현대 사회에서 노화 관련연구는 더 이상 생존의 문제뿐만이 아니라 건강한 삶을 유지하는 질적 차원과도 깊은 연관성이 있다고 생각합니다. 특히 '심혈관계'의 건강은 양질의 삶을 오래 유지하기 위한 주요 요소입니다. 미국과 유럽의 경우 이러한 문제를 빠르게 인식함에 따라 심혈관 질환의 기초 및 응용 연구가 활발하게 진행되고 있습니다. 국내의 경우 심혈관계 질환과 관련된 임상적 연구는 활발하게 진행되고 있으나 그와 상응하는 발병 기전에 대한 기초 연구가 부족한 실정입니다. 머지않아 국내에서도 기초 연구를 통해 심혈관계 질환 예방 및 치료 타겟 발굴에 이바지할 전문 연구 인력 양성 및 인프라 구축에 크게 주목할 것이라 기대하고 있습니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

현재 저희 연구실에서는 심장근육과 관련된 여러 연구를 진행 중입니다. 또한 '심혈관계'를 아우르는 연구를 수행하기 위해 혈관 질환 모델 시스템을 구축하는 중에 있습니다. 향후 다양한 연구 방법을 통해 주 연구 타겟인 PRMT와 Cdo의 역할 및 기능을 규명할 예정입니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

주저자로서 담당하게 된 첫번째 과제였던 이번 연구를 마치고 들었던 생각은 '내가 어떻게 이 연구를 수행하였는가' 가 아닌 '내가 어떠한 환경 속에서 이 연구를 마칠 수 있었는가' 였습니다. 그렇게 생각해 보니 저 자신이 엄청난 우연과 귀한 인연들 속에 서 있는 행복한 사람인 것을 알 수 있었습니다. 그렇기에 저의 노력은 제가 놓인 환경과, 함께한 분들에 대한 당연한 보답이라는 것을 깨닫게 되었습니다.

가장 먼저, 언제나 저에게 큰 귀감을 주시는 훌륭한 연구자이며 교육자이신 강종순 교수님께 진심으로 감사드립니다. 또한 심혈관 질환 연구를 함께하고 있으며 항상 저에게 좋은 연구적 롤모델이 되어주는 저의 사수 정명호 박사님, 많은 도움을 준 후배 안병윤 군에게도 고맙다는 말을 전하고 싶습니다. 또 적극적으로 연구를 도와주었던 선배, Tuan Anh Voung 박사님께 정말 감사드립니다. 그 외에 밤낮으로 동고동락하며 큰 의지가 되었던 모든 연구실 식구들에게도 감사를 전합니다.

또한 이번 연구를 진행하면서 큰 도움을 주신 성균관대학교 의과대학의 조하나 교수님, 김현지 박사님, 존스홉킨스 의과대학의 이동익 박사님, 고려대학교 생명과학과의 구승회 교수님, 최세리 박사님께 감사드립니다.

저는 남은 학위과정동안 항상 즐겁고 감사한 마음으로 연구를 진행할 것입니다. 또한 앞으로 더욱 좋은 연구자로서 거듭나고 싶습니다.

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 등록일 2018-12-19
Category: Molecular_Biology, Medicine, Cell_Biology
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