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한빛사 인터뷰
한빛사 인터뷰
- 등록2011-11-03
- 조회8,398
PLoS Pathog., August 11, 2011 | doi:10.1371/journal.ppat.1002177
Unique Evolution of the UPR Pathway with a Novel bZIP Transcription Factor, Hxl1, for Controlling Pathogenicity of Cryptococcus neoformans
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
지난 수십 년 동안 장기이식수술, 항암치료 및 후천성 면역 결핍증 등에 의해 면역력이 저하된 환자들의 경우 Candida, Aspergillus, Cryptococcus 등의 인체 기회감염성 진균에 의한 감염이 전 세계적으로 증가하고 있습니다. 그 중 병원성 효모인 Cryptococcus에 의한 Cryptococcosis (크립토코쿠스증)은 AIDS 환자와 같은 면역저하 환자에게서 흔히 발견되는 곰팡이 질환 중의 하나로 이 균이 중추신경계에 침범할 경우 생명까지 위협하는 뇌수막염을 발병하게 됩니다. 그런데 진균 감염증에 대한 항진균제 개발의 경우 진균류와 인간이 모두 진핵 세포로서 진화적으로 유사하고 세포내 생화학적 대사경로가 유사하기 때문에 진균류 특이적 타깃 발굴이 어렵습니다.
Unfolded protein response (UPR, 미접힘 단백질 반응)은 효모를 포함하여 mammalian cells까지 진핵 세포 생물에서 상당히 보존적인 세포 내 ER 스트레스 반응입니다. 요즘 UPR에 관한 내용을 분자생물학 교과서에도 배울 수 있으니, 그 사이 연구가 꽤 깊고 많이 되어있는 분야임에 틀림없는 것 같습니다. 생명체에서 상당히 보존적인 반응으로 생각했지만, Cryptococcus에서 UPR에 관한 연구를 하는 것이 처음부터 일들이 간단하고 쉽지는 않았습니다. Cryptococcus는 진화적으로 사람은 물론이고 심지어 전통 효모 Saccaromyces (자낭균류)와 유연관계가 먼 담자균류였기 때문에, 유전적 상동성만으로 쉽게 UPR 전사조절인자를 찾기가 힘들었습니다. 버섯등을 포함한 담자균류 사이에서도 유사성이 거의 없었기 때문에 자연계에 존재하는 담자균류의 생물학적 및 유전적 다양성에 대해서 놀라웠고, 그래서 아직까지 이 담자균류에서 연구가 미흡하였을 것이라는 추측을 하며 밝혀지지 않았던 미지의 것을 찾는 과정들이 점차 흥미로웠습니다. 이번 연구를 통하여 Cryptococcus에서 숙주인 사람과 진화적으로 차별화된 UPR 전사 조절 인자 및 하위 유전자들을 발굴하고, UPR이 온도 및 항진균제 민감성과 병원성에 매우 중요한 역할을 하는 것을 밝혀 내었습니다. 따라서 이것이 뇌수막염 치료제를 개발하기 위한 좋은 타겟이 될 수 있는 가능성을 보여준 것이라 생각합니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저는 현재 연세대학교 생명공학과 반용선 교수님의 미생물 생명공학연구실 (http://www.bahnlab.com)에서 통합과정 5학기로 연구를 진행하고 있습니다. 본 연구실에서는 Cryptococcus neoformans와 Candida albicans의 스트레스 반응성 신호전달체계를 연구하고 있으며 다양한 분자생물학적, 분자유전학적, 유전체학적, 시스템생물학적 방법을 적용하여 새로운 항진균 타깃을 찾아내고 인간에게 부작용이 없는 효과적인 약물을 동정, 개발하고자 노력하고 있습니다. 본 연구실은 2008년부터 선도연구센터(SRC, 곰팡이병원성 연구센터, 센터장: 이인원 교수)의 제2총괄과제책임으로 선정되어 '인간 감염성 곰팡이 Cryptococcus neoformans와 Candida albicans의 전사조절인자 네트워크 구명'이라는 과제와 2010년부터 연구재단의 도약연구(전략연구)의 지원을 받아 '인체감염성 진균의 게놈 수준 kinase 네트워크 규명'의 연구를 수행하고 있습니다
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
저는 기회 감염성 곰팡이 중의 하나인 Cryptococcus neoformans의 스트레스 반응성 신호전달 체계를 연구하고 있습니다. 처음 학부 때 대학원생 선배님들께 실험을 배우면서 과학이 흥미롭다는 것을 느꼈고 지금의 지도 교수님의 가르침으로 인하여 과학자로서의 사고와 자질을 배워가고 있습니다. 중앙대학교 강현아 교수님, 전선아 박사님, 그리고 저의 지도 교수님이신 반용선 교수님의 지도와 가르침으로 인하여 제가 가진 역량에 비하여 짧은 시간에 기대 이상의 훌륭한 연구가 수행되었다고 생각합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
저는 석박사 통합과정 동안 연구하는 방법과 사고를 배움으로써 과학자로서의 자세를 배우는데 초점을 맞추고 노력하였습니다. 배움의 과정 동안에 좋은 논문을 발표하여 성과를 낸다면 연구하는 즐거움을 찾을 수 있겠지만 단 기간내의 지나친 성과에 목표를 맞춘다면 연구에 대한 흥미를 잃어버릴 수 있다고 생각합니다. 지금 하고 있는 실험, 결과 도출, 사고하는 방법을 배워가는데 초점을 맞추고 인내한다면 좋은 연구를 지속적으로 할 수 있을 것이라고 생각합니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
이번 연구는 Cryptococcus neoformans Unfolded Protein Response(UPR)의 중요한 역할을 하는 두 단백질의 동정과 기능 분석을 중점으로 하였습니다. 앞으로의 계획은 ER 스트레스에 대한 이 두 단백질에 의해 조절되는 하위 유전자를 마이크로 어레이를 이용하여 비교전사체 분석을 진행할 예정입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
많은 가르침을 주신 강현아 교수님, 전선아 박사님 그리고 저의 지도 교수님이신 반용선 교수님께 감사의 말씀 드립니다. 그리고 아침부터 저녁까지 실험실에서 같이 연구를 함께한 실험실 식구들(김규범, 고영준, 맹신애, 송민희, 김민수, 김서영, 이장원, 양동훈, 김혜림, 변효정, 방수현)에게도 고맙다고 전하고 싶습니다.
지난 수십 년 동안 장기이식수술, 항암치료 및 후천성 면역 결핍증 등에 의해 면역력이 저하된 환자들의 경우 Candida, Aspergillus, Cryptococcus 등의 인체 기회감염성 진균에 의한 감염이 전 세계적으로 증가하고 있습니다. 그 중 병원성 효모인 Cryptococcus에 의한 Cryptococcosis (크립토코쿠스증)은 AIDS 환자와 같은 면역저하 환자에게서 흔히 발견되는 곰팡이 질환 중의 하나로 이 균이 중추신경계에 침범할 경우 생명까지 위협하는 뇌수막염을 발병하게 됩니다. 그런데 진균 감염증에 대한 항진균제 개발의 경우 진균류와 인간이 모두 진핵 세포로서 진화적으로 유사하고 세포내 생화학적 대사경로가 유사하기 때문에 진균류 특이적 타깃 발굴이 어렵습니다.
Unfolded protein response (UPR, 미접힘 단백질 반응)은 효모를 포함하여 mammalian cells까지 진핵 세포 생물에서 상당히 보존적인 세포 내 ER 스트레스 반응입니다. 요즘 UPR에 관한 내용을 분자생물학 교과서에도 배울 수 있으니, 그 사이 연구가 꽤 깊고 많이 되어있는 분야임에 틀림없는 것 같습니다. 생명체에서 상당히 보존적인 반응으로 생각했지만, Cryptococcus에서 UPR에 관한 연구를 하는 것이 처음부터 일들이 간단하고 쉽지는 않았습니다. Cryptococcus는 진화적으로 사람은 물론이고 심지어 전통 효모 Saccaromyces (자낭균류)와 유연관계가 먼 담자균류였기 때문에, 유전적 상동성만으로 쉽게 UPR 전사조절인자를 찾기가 힘들었습니다. 버섯등을 포함한 담자균류 사이에서도 유사성이 거의 없었기 때문에 자연계에 존재하는 담자균류의 생물학적 및 유전적 다양성에 대해서 놀라웠고, 그래서 아직까지 이 담자균류에서 연구가 미흡하였을 것이라는 추측을 하며 밝혀지지 않았던 미지의 것을 찾는 과정들이 점차 흥미로웠습니다. 이번 연구를 통하여 Cryptococcus에서 숙주인 사람과 진화적으로 차별화된 UPR 전사 조절 인자 및 하위 유전자들을 발굴하고, UPR이 온도 및 항진균제 민감성과 병원성에 매우 중요한 역할을 하는 것을 밝혀 내었습니다. 따라서 이것이 뇌수막염 치료제를 개발하기 위한 좋은 타겟이 될 수 있는 가능성을 보여준 것이라 생각합니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저는 현재 연세대학교 생명공학과 반용선 교수님의 미생물 생명공학연구실 (http://www.bahnlab.com)에서 통합과정 5학기로 연구를 진행하고 있습니다. 본 연구실에서는 Cryptococcus neoformans와 Candida albicans의 스트레스 반응성 신호전달체계를 연구하고 있으며 다양한 분자생물학적, 분자유전학적, 유전체학적, 시스템생물학적 방법을 적용하여 새로운 항진균 타깃을 찾아내고 인간에게 부작용이 없는 효과적인 약물을 동정, 개발하고자 노력하고 있습니다. 본 연구실은 2008년부터 선도연구센터(SRC, 곰팡이병원성 연구센터, 센터장: 이인원 교수)의 제2총괄과제책임으로 선정되어 '인간 감염성 곰팡이 Cryptococcus neoformans와 Candida albicans의 전사조절인자 네트워크 구명'이라는 과제와 2010년부터 연구재단의 도약연구(전략연구)의 지원을 받아 '인체감염성 진균의 게놈 수준 kinase 네트워크 규명'의 연구를 수행하고 있습니다
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
저는 기회 감염성 곰팡이 중의 하나인 Cryptococcus neoformans의 스트레스 반응성 신호전달 체계를 연구하고 있습니다. 처음 학부 때 대학원생 선배님들께 실험을 배우면서 과학이 흥미롭다는 것을 느꼈고 지금의 지도 교수님의 가르침으로 인하여 과학자로서의 사고와 자질을 배워가고 있습니다. 중앙대학교 강현아 교수님, 전선아 박사님, 그리고 저의 지도 교수님이신 반용선 교수님의 지도와 가르침으로 인하여 제가 가진 역량에 비하여 짧은 시간에 기대 이상의 훌륭한 연구가 수행되었다고 생각합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
저는 석박사 통합과정 동안 연구하는 방법과 사고를 배움으로써 과학자로서의 자세를 배우는데 초점을 맞추고 노력하였습니다. 배움의 과정 동안에 좋은 논문을 발표하여 성과를 낸다면 연구하는 즐거움을 찾을 수 있겠지만 단 기간내의 지나친 성과에 목표를 맞춘다면 연구에 대한 흥미를 잃어버릴 수 있다고 생각합니다. 지금 하고 있는 실험, 결과 도출, 사고하는 방법을 배워가는데 초점을 맞추고 인내한다면 좋은 연구를 지속적으로 할 수 있을 것이라고 생각합니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
이번 연구는 Cryptococcus neoformans Unfolded Protein Response(UPR)의 중요한 역할을 하는 두 단백질의 동정과 기능 분석을 중점으로 하였습니다. 앞으로의 계획은 ER 스트레스에 대한 이 두 단백질에 의해 조절되는 하위 유전자를 마이크로 어레이를 이용하여 비교전사체 분석을 진행할 예정입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
많은 가르침을 주신 강현아 교수님, 전선아 박사님 그리고 저의 지도 교수님이신 반용선 교수님께 감사의 말씀 드립니다. 그리고 아침부터 저녁까지 실험실에서 같이 연구를 함께한 실험실 식구들(김규범, 고영준, 맹신애, 송민희, 김민수, 김서영, 이장원, 양동훈, 김혜림, 변효정, 방수현)에게도 고맙다고 전하고 싶습니다.
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