1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
Endoplasmic Reticulum(ER) 은 secretory 또는 membrane 단백질이 합성되고 ca++ homeostasis 를 관장하는 organelle 입니다. ER stress 의 원인 중의 하나는 misfolded 또는 unfolded 단백질이 ER 에 축적되는 것인데 이 stress 에 대해 세포는 반응하게 되고 그것을 Unfolded Protein Response (UPR) 이라고 합니다. UPR을 통해서 단백질 합성이 저해되고 ER chaperone과 ER-associated degradation(ERAD) 관련 gene 이 induction 됩니다. UPR에 관한 가장 중요한 발견은 ER stress 상태에서 IRE1 에 의한 hac1의 alternative splicing 을 찾은 것이 아닐까 생각됩니다. 처음 UPR의 연구는 yeast에서 시작되었는데 지금은 mammalian 에서까지 거의 매주 주요한 논문에서 이와 관련된 연구를 찾아 볼 수가 있습니다. ERAD 또한 yeast 에서 주로 연구되었고 2006년 Carvalho et al. 과 Denic et al. 에 의해 Cell 에 발표된 논문은 ERAD 연구에 관한 또하나의 획을 긋는 중요한 보고였습니다. 이는 ERAD Substrates 의 mutation 위치에 따라 ERAD subpathway 가 달라진다는 것인데 이후로 ERAD substrates 와 ERAD factors 들 간의 상관관계에 대한 보고가 줄을 지었습니다.
PNAS 에 발표한 논문에서 저희는 Drosophila 내에 존재하는 ERAD component 를 찾아내었으며, Drosophila ERAD machinery 는 지금까지 yeast 에서 발표된 ERAD pathway 와는 달리, substrates 에 대한 ERAD factor 의 specificity 가 단순히 세포내 lesion 에 의해서 관장되는 것이 아님을 밝혔습니다. 예를 들면, ERAD-L pathway 의 중요한 factor 인 EDEM2 단백질은 ERAD-L substrates 뿐만 아니라 ERAD-M pathway 의 substrates 인 mutant rhodopsin-1 의 degradation 에도 관여함을 밝힐 수 있었습니다. 더불어 중요한 점은 overexpression system 에서의 결과들이 Autosomal Dominant Retinitis Pigmentosa (ADRP) model 에서도 부합한다는 것이였습니다. Drosophila genetic tool 을 이용하여 ERAD factor 를 overexpression 또는 knock-down 시켰을 때 endogenous mutant rhodopsin-1 protein level 에서의 변화를 볼 수 있었습니다. 이 mutant rhodopsin-1 단백질을 가진 fly 는 age related retinal degeneration 을 보이는데 초파리에서 찾은 ERAD component 중의 하나인 Hrd1 또는 EDEM2 를 ADRP model 에서 과발현시켰을 때 retinal degeneration 이 저하됨을 보여주었습니다.
Retinitis Pigmentosa 뿐만 아니라, Alzheimer's disease, Parkinson disease, Diabetes 또는 cancer 또한 ER stress 와 관련되어 있다는 보고들이 많은데 최근에는 ER stress 와 관련된 Disease 모델에서 cell death 기전에 관한 연구가 많이 진행되고 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저희 lab은 주로 두가지 테마를 가지고 연구를 합니다. 하나는 세포사멸에 대한 연구이고 다른 하나는 ER stress & UPR 입니다. 두가지 모두 Drosophila system 에서 molecular, cellular biological tool 을 이용합니다. 비록 큰 랩은 아니지만 내실있는 실험실이라 생각됩니다. NYU school of medicine 내에는 저희 lab 뿐만 아니라 비록 연구 테마는 다르나 초파리를 이용하여 연구하는 랩이 많아서 한달마다 미팅을 통해서 서로의 결과를 발표할 수 있는 기회와 함께 좋은 아이디어를 얻고 많은 것을 배울 수 있는 시간이 됩니다. 단순히 초파리 뿐만 아니라 미팅이나 세미나를 통해서 잘 알지 못하는 다른 분야에 대해서도 간접적으로 접할 수 있는 기회가 마련되어 있습니다.
지역적으로 말씀드리면 무엇보다도 New York Manhattan 중심가에 위치하고 있다는 것이 큰 매력이 되리라 생각됩니다. 한인 타운이 15분 정도의 거리에 있다는 것이 제겐 가장 큰 장점이 되겠지요…
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
제가 할 수 있는 일들 중에 연구를 가장 잘 할 수 있는 것이라고 질문한다면 자신있게 대답할 수는 없겠지만 적어도 가장 재밌어 하는 일인 것 같습니다. 제가 하고 싶은 일을 즐겁게 할 수 있다는 것이 너무 감사하고 그래서 행복할 때가 많습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
적어도 자기에게 주어진 문제에 대해서 스스로 고민하는 습관을 기르는 것이 중요하다고 생각합니다. 다른 사람들과 discussion 하는 것은 더할나위없이 중요하지만 적어도 문제에 대해 깊이 고민하지도 않고 빠른 길을 선택하지는 않길 바랍니다. 스스로 자신에게 내가 과연 최선을 다했나 반문했을 때 자신있게 대답할 수 있을 만큼 자신의 열정을 쏟아붓길 바랍니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
세포는 UPR 을 통해 ER stress 로부터 보호가 되는데 threshold 를 넘어선 과도한 stress 는 apoptosis 를 유도하게 됩니다. 현재는 ER stress 에 의한 세포 사멸에 관한 연구를 수행중인데 좋은 결과를 얻을 수 있길 바랍니다. 그리고, 향후 몇년 후에는 한국에서 제 자신의 랩을 갖는 것이 소망입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
늘 부족한 저를 항상 그만큼 채워주시는 하나님께 감사를 드립니다. 학위 과정 중에 힘들 때마다 용기를 북돋워 주신 박웅양 교수님, 그리고 서정선 교수님께도 감사를 드립니다. 연구를 즐기시는 모습이 너무나도 인상적이였고, 단순히 연구 뿐만이 아니라 모든 면에서 많은 것을 배우게 해주신 류 형돈 교수님께도 감사를 드립니다. 또한 늘 사랑하는 한국의 가족들 감사합니다.