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한빛사 인터뷰
한빛사 인터뷰
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- 등록2011-10-11
- 조회8,353
J. Biol. Chem., 286, 31225-31231. doi: 10.1074/jbc.M111.252916
Crystal Structure of Fushi Tarazu Factor 1 Ligand Binding Domain/Fushi Tarazu Peptide Complex Identifies New Class of Nuclear Receptors*
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
제가 구조 연구를 진행하게 된 Fushi tarazu factor-1은 초파리의 nuclear receptor의 한 종류 입니다. Nuclear receptor는 hormone과 같은 리간드와 결합하여 세포내로 신호를 전달하는 역할을 하는 단백질의 일종입니다. 성 호르몬의 일종인 estrogen과 결합하는 estrogen receptor, progesterone과 결합하는 progesterone receptor가 대표적인 예입니다. 이 nuclear receptor는 여러 종류의 리간드와 결합할 수 있으며 이 결합을 통해 특정 유전자의 전사를 활성화하거나 억제할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 이것은 결국 세포의 성장 및 분화, 발생 및 세포내에서 일어나는 여러 가지 metabolism을 조절하는데 커다란 연관성을 나타내고 있습니다. 제가 연구한 Fushi tarazu factor-1 역시 초파리의 발생과정에 중요한 역할을 담당하는 nuclear receptor 입니다. Nuclear receptor는 리간드와 결합하는 도메인과 DNA에 결합하는 DNA 결합 도메인으로 구성되어 있으며 제가 구조를 규명한 곳은 리간드와 결합하는 도메인 부분으로 이 구조를 통해 Fushi tarazu factor-1이 리간드와 결합하지 않고 활성을 나타내는 'Orphan nuclear receptor'의 일종이라는 것을 규명했습니다.
Nuclear receptor는 리간드와 결합 후, 다른 단백질과의 결합을 통해 신호를 전달하는 것이 아니라 직접 핵 속에서 전사 조절을 하는 특징으로 인해 현재 리간드 결합 도메인이 주요 연구 대상이며 이러한 추세를 따라 제가 수행한 구조 연구 역시 리간드 결합 도메인입니다. 특히, nuclear receptor가 비만과 같은 metabolism 이상에 의한 질병과 관련되어 있기 때문에 리간드 결합 도메인을 타깃으로 하는 많은 약들이 개발되었고 현재 개발 중입니다. 현재도 진행 중이지만 앞으로도 nuclear receptor에 의한 신호 전달 기작과 같은 과학적 연구뿐 아니라 신약 개발과 같은 의학적 목적에 의한 연구가 활발히 진행될 것으로 생각합니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저희 연구실은 연세대학교 생명시스템 대학 생물학과 구조생물학 연구실입니다. 랩 이름에서 짐작하실 수 있다시피 단백질의 3차원 구조를 규명하여 단백질의 기능 등 생물학적으로 유용한 정보를 얻어내는 것이 목적입니다. 저희 연구실에서는 X선 분광학을 응용하여 단백질의 구조를 규명하고 있으며 GPCR, interleukin과 같은 과학적인 성격의 주제부터 antibody와 같은 의학적 성격의 주제와 같은 연구등 다양한 주제를 가지고 연구하고 있습니다. 현재 저의 지도 교수님이신 조현수 교수님을 비롯해서 저를 포함한 4명의 석.박사 통합과정 대학원생으로 랩이 구성되어 있으며 2명의 학부생이 연구를 돕고 있습니다. 다양한 주제를 가지고 연구를 진행시키는 만큼 구성원 모두가 다양한 연구 동향을 알아내고 이를 연구에 반영하도록 많은 노력을 아끼지 않고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
단백질 구조를 처음 접한 것은 학부때 본 다양한 교과서에서 였습니다. 그 때 느낀 것이 '생물학에도 이런 분야가 있구나' 하는 것이었지요. 다행히도 모교에 단백질 구조를 연구하는 랩이 있다는 것을 알게 되어 통합과정을 지원하여 연구를 시작했습니다. 제가 입학 당시 랩이 막 시작할 즈음이라 여러 시행 착오가 많아 크게 고생했지만 어렵게 배워서 인지 다양한 경험을 이른 시기에 접할 수 있어서 지금 생각으로는 참 다행이다 싶습니다. 이번에 발표한 논문에 실린 구조 역시 제가 초창기 때 시작했던 연구로서 여러 가지 시행착오가 많았고 특히 결정 회절 데이터가 계속 좋지 않게 나와 고생했지만 고생 끝에 낙이 온다고 처음으로 구조를 규명 했을 때의 그 기쁨에 모든 것을 잊어버렸던 기억이 납니다. 구조 규명 후, 논문까지 발표하는데 많은 우여곡절이 있었지만 바꿔 생각하면 이만큼 돈 주고도 사지 못할 경험을 했다는 생각도 해봅니다. 앞으로도 연구 활동을 하면서 많은 시행착오를 겪게 될텐데 이런 시행착오를 긍정적으로 받아들이고 그것으로부터 유용한 정보를 얻어 내는 능력을 키우는 것이 제가 능력 있는 연구자가 되기 위한 필수 조건이라고 생각합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
현재 생물학의 추세는 다른 분야와의 융합이라고 생각합니다. 나노 기술이나 컴퓨터 기술 등이 대표적이겠지요. 하지만 단백질 구조분야가 이런 융합분야의 가장 선두 주자가 아닐까 싶습니다. 현재 가장 많이 응용되는 NMR 기술과 X선 분광학은 물리와 화학에서 온 것 이니까요. 생물학 전공자들이 X선 분광학을 접하게 되면 처음 나타내는 반응이 '너무 어렵다'입니다. 저 역시 X선 분광학을 응용하여 연구를 하고 있지만 이론은 제게 아직도 어렵습니다. 앞으로의 연구 추세에 발맞추기 위해서는 다른 분야의 지식을 받아들이고 이것을 응용하기 위한 노력이 선택이 아닌 필수라고 생각합니다. 자신이 익숙한 분야에만 머물러 있으려면 자신의 레벨은 올라가지 않고 계속 그 자리에 머물러 있을 것입니다. 어렵다고 피하기만 하지 말고 직접 부딪혀서 적극적으로 받아들이면 당장이 아니더라도 미래에 크게 쓰일 날이 있지 않을까 싶네요.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
모든 학생들의 염원인 졸업을 하는 것이 가장 우선입니다. 졸업 후에는 회사에 취직해서 치료용 항체 관련 일에 도전해 보고 싶습니다. 아무래도 학교나 연구소에서는 실제 상품을 만들어 시판하는 것까지 경험하기에는 어렵지 않나 하는 개인적 생각에 따른 것입니다. 제가 가진 생물학적 지식과 정보를 활용해서 실제 사회에서 가치 있게 사용될 상품을 만드는 것이 제 궁극적인 목표입니다. 그것이 신약이든 식품이든 그 무엇이던지 간에 말이지요.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
제 주변에 많은 도움을 주시는 분들이 많습니다. 초창기부터 지속적으로 지도해 주시는 지도 교수님이신 조현수 교수님께 깊은 감사 드립니다. 또한 이번 주제를 가지고 공동 연구를 진행해 주신 연세대학교 생화학과 이원태 교수님과 생물학과 최광민 교수님께도 감사 드립니다. 실험 초창기에 같이 밤을 세워 주었던 김동욱 선배와 변정수 선배에게 항상 고맙고 또 미안합니다. 초파리의 '초'자도 모르는 저를 위해서 실험 때문에 고생해 준 김혜연양에게도 고맙다는 인사 전하고 싶네요. 마지막으로 항상 저와 같이 동고동락하는 김국래, 김나희, 강영금 학생에게 고맙다는 말 전하고 싶고 모든 연구자들이 그렇겠지만 못난 아들 뒷바라지 해주시는 부모님께 감사의 인사 전하고 싶습니다.
제가 구조 연구를 진행하게 된 Fushi tarazu factor-1은 초파리의 nuclear receptor의 한 종류 입니다. Nuclear receptor는 hormone과 같은 리간드와 결합하여 세포내로 신호를 전달하는 역할을 하는 단백질의 일종입니다. 성 호르몬의 일종인 estrogen과 결합하는 estrogen receptor, progesterone과 결합하는 progesterone receptor가 대표적인 예입니다. 이 nuclear receptor는 여러 종류의 리간드와 결합할 수 있으며 이 결합을 통해 특정 유전자의 전사를 활성화하거나 억제할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 이것은 결국 세포의 성장 및 분화, 발생 및 세포내에서 일어나는 여러 가지 metabolism을 조절하는데 커다란 연관성을 나타내고 있습니다. 제가 연구한 Fushi tarazu factor-1 역시 초파리의 발생과정에 중요한 역할을 담당하는 nuclear receptor 입니다. Nuclear receptor는 리간드와 결합하는 도메인과 DNA에 결합하는 DNA 결합 도메인으로 구성되어 있으며 제가 구조를 규명한 곳은 리간드와 결합하는 도메인 부분으로 이 구조를 통해 Fushi tarazu factor-1이 리간드와 결합하지 않고 활성을 나타내는 'Orphan nuclear receptor'의 일종이라는 것을 규명했습니다.
Nuclear receptor는 리간드와 결합 후, 다른 단백질과의 결합을 통해 신호를 전달하는 것이 아니라 직접 핵 속에서 전사 조절을 하는 특징으로 인해 현재 리간드 결합 도메인이 주요 연구 대상이며 이러한 추세를 따라 제가 수행한 구조 연구 역시 리간드 결합 도메인입니다. 특히, nuclear receptor가 비만과 같은 metabolism 이상에 의한 질병과 관련되어 있기 때문에 리간드 결합 도메인을 타깃으로 하는 많은 약들이 개발되었고 현재 개발 중입니다. 현재도 진행 중이지만 앞으로도 nuclear receptor에 의한 신호 전달 기작과 같은 과학적 연구뿐 아니라 신약 개발과 같은 의학적 목적에 의한 연구가 활발히 진행될 것으로 생각합니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저희 연구실은 연세대학교 생명시스템 대학 생물학과 구조생물학 연구실입니다. 랩 이름에서 짐작하실 수 있다시피 단백질의 3차원 구조를 규명하여 단백질의 기능 등 생물학적으로 유용한 정보를 얻어내는 것이 목적입니다. 저희 연구실에서는 X선 분광학을 응용하여 단백질의 구조를 규명하고 있으며 GPCR, interleukin과 같은 과학적인 성격의 주제부터 antibody와 같은 의학적 성격의 주제와 같은 연구등 다양한 주제를 가지고 연구하고 있습니다. 현재 저의 지도 교수님이신 조현수 교수님을 비롯해서 저를 포함한 4명의 석.박사 통합과정 대학원생으로 랩이 구성되어 있으며 2명의 학부생이 연구를 돕고 있습니다. 다양한 주제를 가지고 연구를 진행시키는 만큼 구성원 모두가 다양한 연구 동향을 알아내고 이를 연구에 반영하도록 많은 노력을 아끼지 않고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
단백질 구조를 처음 접한 것은 학부때 본 다양한 교과서에서 였습니다. 그 때 느낀 것이 '생물학에도 이런 분야가 있구나' 하는 것이었지요. 다행히도 모교에 단백질 구조를 연구하는 랩이 있다는 것을 알게 되어 통합과정을 지원하여 연구를 시작했습니다. 제가 입학 당시 랩이 막 시작할 즈음이라 여러 시행 착오가 많아 크게 고생했지만 어렵게 배워서 인지 다양한 경험을 이른 시기에 접할 수 있어서 지금 생각으로는 참 다행이다 싶습니다. 이번에 발표한 논문에 실린 구조 역시 제가 초창기 때 시작했던 연구로서 여러 가지 시행착오가 많았고 특히 결정 회절 데이터가 계속 좋지 않게 나와 고생했지만 고생 끝에 낙이 온다고 처음으로 구조를 규명 했을 때의 그 기쁨에 모든 것을 잊어버렸던 기억이 납니다. 구조 규명 후, 논문까지 발표하는데 많은 우여곡절이 있었지만 바꿔 생각하면 이만큼 돈 주고도 사지 못할 경험을 했다는 생각도 해봅니다. 앞으로도 연구 활동을 하면서 많은 시행착오를 겪게 될텐데 이런 시행착오를 긍정적으로 받아들이고 그것으로부터 유용한 정보를 얻어 내는 능력을 키우는 것이 제가 능력 있는 연구자가 되기 위한 필수 조건이라고 생각합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
현재 생물학의 추세는 다른 분야와의 융합이라고 생각합니다. 나노 기술이나 컴퓨터 기술 등이 대표적이겠지요. 하지만 단백질 구조분야가 이런 융합분야의 가장 선두 주자가 아닐까 싶습니다. 현재 가장 많이 응용되는 NMR 기술과 X선 분광학은 물리와 화학에서 온 것 이니까요. 생물학 전공자들이 X선 분광학을 접하게 되면 처음 나타내는 반응이 '너무 어렵다'입니다. 저 역시 X선 분광학을 응용하여 연구를 하고 있지만 이론은 제게 아직도 어렵습니다. 앞으로의 연구 추세에 발맞추기 위해서는 다른 분야의 지식을 받아들이고 이것을 응용하기 위한 노력이 선택이 아닌 필수라고 생각합니다. 자신이 익숙한 분야에만 머물러 있으려면 자신의 레벨은 올라가지 않고 계속 그 자리에 머물러 있을 것입니다. 어렵다고 피하기만 하지 말고 직접 부딪혀서 적극적으로 받아들이면 당장이 아니더라도 미래에 크게 쓰일 날이 있지 않을까 싶네요.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
모든 학생들의 염원인 졸업을 하는 것이 가장 우선입니다. 졸업 후에는 회사에 취직해서 치료용 항체 관련 일에 도전해 보고 싶습니다. 아무래도 학교나 연구소에서는 실제 상품을 만들어 시판하는 것까지 경험하기에는 어렵지 않나 하는 개인적 생각에 따른 것입니다. 제가 가진 생물학적 지식과 정보를 활용해서 실제 사회에서 가치 있게 사용될 상품을 만드는 것이 제 궁극적인 목표입니다. 그것이 신약이든 식품이든 그 무엇이던지 간에 말이지요.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
제 주변에 많은 도움을 주시는 분들이 많습니다. 초창기부터 지속적으로 지도해 주시는 지도 교수님이신 조현수 교수님께 깊은 감사 드립니다. 또한 이번 주제를 가지고 공동 연구를 진행해 주신 연세대학교 생화학과 이원태 교수님과 생물학과 최광민 교수님께도 감사 드립니다. 실험 초창기에 같이 밤을 세워 주었던 김동욱 선배와 변정수 선배에게 항상 고맙고 또 미안합니다. 초파리의 '초'자도 모르는 저를 위해서 실험 때문에 고생해 준 김혜연양에게도 고맙다는 인사 전하고 싶네요. 마지막으로 항상 저와 같이 동고동락하는 김국래, 김나희, 강영금 학생에게 고맙다는 말 전하고 싶고 모든 연구자들이 그렇겠지만 못난 아들 뒷바라지 해주시는 부모님께 감사의 인사 전하고 싶습니다.
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