1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명Leucine 이나 arginine과 같은 필수아미노산은 단백질 생합성에 반드시 필요한 영양물질로서의 고전적인 역할 뿐 아니라 다양한 생리활성을 조절하는 신호물질로서의 기능도 수행한다는 것이 최근 여러 연구진들에 의해 밝혀지고 있습니다. 특히 필수아미노산은 세포의 성장및 대사조절의 핵심조절물질인 mTOR kinase를 활성화시키는 신호물질로서 큰 관심을 받고 있습니다. 인슐린과 같은 성장인자들은 PI3K/Akt/Rheb 신호전달경로를 통하여 mTOR를 활성화시킨다는 사실들이 분자적, 세포생물학적, 그리고 in vivo 실험동물수준에서 비교적 자세히 분석되어 있는 반면에, 필수아미노산에 의한 mTOR의 활성화 신호전달경로에 대해서는 알려진 바가 그다지 많지 않습니다. 이번 논문에서는 Inositol phosphates 생합성경로에 필수적인 효소로 알려진 IPMK (Inositol Polyphosphate Multikinase) 단백질이 아미노산에 의한 mTOR complex 1의 활성을 매개하는 새로운 신호전달인자임을 밝힌 것으로서 mTOR complex 1 의 핵심구성요소인 raptor와 mTOR kinase 간의 안정적인 결합을 유지하는데 IPMK 단백질이 필요하다는 것이 본 논문의 주요한 내용입니다. 아미노산에 의해 조절되는 mTOR 신호전달네크웍은 아직 밝혀야할 기작적 측면들이 산적해 있을뿐 아니라 제2형당뇨병및 비만과 같은 대사성 질환, 그리고 종양세포의 성장과 같은 여러 병리학적 질병모델들의 신호전달체계와 직간접적으로 밀접하게 연관되어 있기때문에 더 많은 연구가 필요한 분야입니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.생화학으로 박사학위를 마친후, 2007년 5월부터 존스홉킨스 의과대학 신경과학과의 학과 창설자이신 솔로몬 스나이더 교수님의 지도로 박사후연구과정을 수행하고 있습니다. 솔로몬 스나이더 교수님은 방사성물질 표지를 이용한 "ligand binding"테크닉을 사용하여 1973년 opioid 수용체를 최초로 뇌에서 동정한 이후 뇌내 핵심 신경전달물질들과 각각의 수용체들을 체계적으로 밝혀내신 신경약물학분야및 신경과학계의 선구자이십니다. Nitric oxide와 그 합성효소인 nNOS (neuronal nitric oxide synthase)의 연구를 통해 기체성 신호전달물질의 새로운 패러다임을 신경과학및 생물학계에 도입하였으며 이후 carbon monoxide, hydrogen sulfide 와 같은 다른 종류의 기체성 신호물질들을 차례로 밝히시고 그들의 생합성경로와 분자적 수준의 작용기작들을 제시하셨습니다. 1994년에는 rapamycin의 타겟물질인 mTOR를 밝혀내었으며, 또한 IP3 (Inositol 1,4,5-triphosphate) 수용체를 동정하여 이차신호전달물질로서 IP3의 작용기작을 밝히는데 핵심적인 공헌을 하셨습니다. 이후 inositol phosphates 생합성경로를 조절하는 효소및 생리학적 기능들을 또한 집중적으로 연구하고 계십니다. 30여명의 연구원들로 구성된 현 연구실에서는 다양한 연구분야(mTOR signaling, nitric oxide/hydrogen sulfide signaling, inositol phosphates metabolism, NMDA-excitotoxic cell death mechanism, D-serine/D-aspartate neural signaling, huntington's disease)의 선도적인 연구과제들이 수행되고 있습니다. 현재 살아있는 모든 전세계 생물학자들중 h-index (발표논문편수와 피인용지수를 동시에 고려한 과학자평가지수)분야에서 1위에 올라계시며 70세가 넘으신 나이가 믿기지 않을만큼 창의적이고 정열적인 연구및 교육활동을 수행하고 계십니다.
3.이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?호시우보 (호랑이처럼 예리하게 한 발 앞선 길을 바라보되 절대 서두르지 않으며 황소처럼 우직하게 걸어가라). 더 깊이 생각하시고 더 많은 정보들을 수집하여 계획을 세우시고 이후 하나씩 성실히 수행하신다면 분명히 좋은 성과들을 얻으시리라 확신합니다. 젊은 나이에 HHMI 연구자이며 미국 학술원 회원인 여성신경과학자 코리 바그만 교수가 인터뷰중에 자신의 성공비결에 대한 대답으로 주위의 유능한 사람들을 그 첫째 이유로 꼽았습니다. 다양한 분야에서 활동하시는 과학인들과의 교류는 본인 연구에 도움됨과 더불어 전체 조직발전에 필수적이라는 말씀 드리고 싶습니다.
4.연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?현재 IPMK 유전자를 조작한 생쥐동물모델을 이용한 프로젝트들과 mTOR 활성에 관련된 실험실내 공동연구과제들을 수행중에 있으며 동시에 독립적인 연구자로의 길을 모색하고 있습니다. IPMK-mTOR 신호전달경로에 대한 연구를 구심점으로 이와 관련된 대사조절신호시스템을 체계적으로 분석하여 궁극적으로는 제2형당뇨병과 같은 대사성질환의 이해및 치료에 핵심적인 생물학적/병리생물학적 사실들을 규명하고 이들을 의과학적/약물학적 측면에서 응용하는 것을 기본 연구방향으로 계획하고 준비하고 있습니다.
5. 다른 하시고 싶은 이야기들....창조적인 과학적 조언뿐만 아니라 인격적인 면에서도 많은 배울 점들을 보여주시는 솔로몬 스나이더 지도교수님, 그리고 석사학위연구를 지도하여 주신 이후 지금까지 10년여에 걸친 유학생활및 연구전반에 대해 지속적으로 격려해주시고 조언해주시는 서울대학교 생명과학부 박동은 교수님께 깊은 감사드립니다. 본 논문의 공동저자로서 함께 수고해주신 김상원 교수님, 다양한 의견및 정보교환을 통해 많은 자극과 도움을 주시는 볼티모어 생명과학자 모임인 BLSA (
http://www.blsa.or.kr/) 회원님들, 그리고 가족 모두에게 특별한 고마움을 전합니다.