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

본 논문은 전사조절인자의 전사활성을 조절하는 새로운 결합단백질을 발굴하고, 이에 따른 표적유전자들의 발현변화를 확인하는 내용의 연구였습니다.

저희 연구실에서는 다양한 전사조절인자들의 전사활성을 조절하는 방법들을 찾기 위해, 전사조절인자와 결합하는 새로운 단백질들을 발굴해내고, 또한 새로운 표적유전자를 동정하여 이들간의 전사활성 조절 네트워크를 구축하는데 역점을 두고 있습니다. 이러한 가운데, 정상세포 및 암세포의 생리활성 조절 등에 매우 중요한 전사조절인자 NF-kB에 대해서 연구를 시작하게 되었습니다. 본 연구의 수행을 통하여 NF-kB 복합체 중 전사활성을 담당하는 RelA/p65단백질의 새로운 결합단백질로 TIP60라는 히스톤 아세틸화 효소를 동정하였고, 이 단백질 결합에 의해 RelA/p65의 표적유전자인 IL6, IL8, c-IAP, XIAP의 유전자 발현이 어떻게 달라지는 지 조사하였습니다.

그 결과 간암환자에서 활성화된 형태의 RelA/p65의 단백질 양이 증가되어 있었고, TIP60 단백질 역시 간암환자에서 과발현 되어 RelA/p65와 상호 결합을 통해 활성화된 RelA/p65의 양을 증가되어 있도록 하는 것으로 확인하였습니다. 또한 현재 일반적으로 알려져 있는 전사활성 조절에 대한 내용은, 전사조절인자가 표적유전자 프로모터의 특이적 염기서열을 인지한 후, 다양한 전사활성 조절인자들이 모여들게 되어 전사활성을 조절하는 것으로 알려져 있습니다. 그러나 본 연구에서는 특이하게도, TNF- 신호전달에 반응하여 전사활성 조절인자인 RelA/p65보다 시간적으로 앞서서 TIP60가 유전자 프로모터에 결합하고 있는 것을 확인하였습니다. 이는 전사조절인자가 DNA 염기서열을 확인하기 전에, 크로마틴의 구조를 느슨하게 해줄 수 있는 단백질들이 먼저 프로모터와 결합한 후, 전사조절인자가 DNA에 붙기 쉽도록 크로마틴의 미세 환경을 마련해 주는 것으로 생각됩니다. 이를 증명하기 위하여 단백질-DNA간 결합을 확인할 수 있는 Chromatin Immunoprecipitation (ChIP) 실험을 수행하였는데, 실험군과 대조군 들을 TNF- 에 대한 시간 순으로 네 가지 표적유전자와의 관련성을 살펴보다 보니, 실험그룹들이 수백 개 이상이 되곤 하였습니다. 이들의 유의성 있는 결과를 얻기 위하여 여러 차례 반복실험을 하였던 것이 가장 기억에 남았던 실험이었습니다.

현재까지 많은 연구들이 단백질-단백질 상호작용, 단백질-DNA 상호작용을 연구하고 있지만, 이들간의 관련성을 정리하여 전사활성조절 네트워크를 보여주는 연구들은 많지 않다고 생각됩니다. 세포 혹은 조직 내에서의 전체적인 발생 및 분화등과 같은 현상을 이해하기 위해서는 본 연구와 같은 방법이 매우 필요하다고 사료되며, 여러 전사조절인자들의 다양한 네트워크가 구축되면 전사조절을 통한 생명현상을 이해하는데 보다 도움을 줄 것이라 생각합니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

현재 저는 중앙대학교 생명과학과에 소속되어 있습니다. 현재 열 세분의 교수님들이 계시며, 다양한 분야의 생물학을 연구하고 계십니다. 현재 학과에서는 BK21 사업을 진행하고 있으며, 60명 이상의 석 박사 과정 대학원생들이 각기 연구실에서 연구에 몰두 하고 있습니다. 이들 연구실 가운데 제가 소속된 연구실은 최경희 교수님이 지도교수이신 '분자생물학 실험실' 입니다. 본 연구실은 1988년 이래로 발암과정에서 중요한 전사조절인자에 대한 연구 및 최근 들어서는 그 범위를 확장하여 신경세포 분화과정, 근육세포 분화과정에 중요한 전사조절인자들의 전사조절 네트워크 구축을 위해서도 노력하고 있습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

생명과학을 공부하는 데서 오는 가장 큰 자부심은, 생명의 기본 원리를 찾기 위해 노력한다는 데에 있을 것입니다. 연구자들 각자가 하는 연구들이 사회적으로 큰 파장을 갖는 것이든 그렇지 않든, 우리 연구자들 모두 지금까지 밝혀지지 않는 새로운 부분들을 조명해 준다는데 의미가 있다고 생각합니다. 예전 중학교 때 선생님께서 항상 학생들에게 해주셨던 말씀이 생각납니다. 너희들이 지금 여기에 앉아 공부하는 이유는 사회 어느 분야로 진출하든지 우리 사회에 봉사하기 위해서 공부하는 것이라고 말씀해 주셨습니다. 우리 생명과학 분야는 결과를 얻기까지 많은 시간과 노력이 들어가기 때문에 자칫 지치기 쉬운 분야인 것 같습니다. 각 개개인이 사회에 진출하여 학문, 교육, 연구 등의 다양한 방법으로 봉사하는 날까지 연구자들 모두 힘을 내어 큰 목표를 향하여 달려갔으면 좋겠습니다.

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

저도 아직 진행'중'이고 달려가고 있는 '중'이지만, 지금 막 시작을 하셨거나, 시작하시려는 분들께 한말 씀 남긴다면, 우선 본인이 왜 이 공부를 해야 하는가에 대한 자신만의 답을 가지고 이를 목표 삼아 나아가셨으면 좋겠습니다. 무언가를 하면서 점점 답을 찾아가는 것도 하나의 방법일 것입니다. 단지 실험하고 연구하는 것이 좋아서 하실 수도 있습니다. 어떠한 분들은 본인의 흥미 뿐만 아니라 이를 통해 어떻게 사회에 기여할 것인지도 고민하기도 합니다. 어떠한 원동력을 가지고 계시든지, 그에 맞는 대목표, 소목표들을 정립하고 성취해 가시며, 그 와중에 바뀌어 가는 본인의 사회적 지위들과 관계없이 끊임없이 정진하시기를 바랍니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

저는 현 연구실에서의 삼 년 동안 박사 후 과정 연구원 및 연구교수로 지냈고, 올해 5월에 미국의 국립보건원(NIH)산하 National Eye Institute(NEI)로 가게 되었습니다. 본지에 소개된 논문 이외에 박사학위 과정 중에 망막신경세포 발생에 중요한 전사조절인자인 NRL에 대한 연구를 진행하였었는데, 추후 NEI 연구실에서는 구축된 전사활성 네트워크가 실제 생체모델에서 어떻게 중요하게 작용하는지 확인하기 위하여 다양한 knock-out 생쥐들을 이용하여 연구할 계획입니다. 또 한편으로는 전사활성조절의 보다 근본적인 기작을 연구하기 위해, 크로마틴 미세환경 시각에서의 전사활성 조절이 아닌, 보다 넓은 시각으로 크로마틴-크로마틴 상호작용에 의한 동시다발적인 전사활성 조절에 대해서 연구할 계획입니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

지금까지 연구 뿐만 아니라, 모든 부분에서 저의 멘토이신 최경희 교수님께 감사한 마음을 서면을 통해서라도 전달하고 싶습니다. 수 년을 함께한 우리 '분자생물학 실험실' 식구들 모두에게도 고마움을 표합니다. 언제나 마음속의 지렛대와 같은 저의 식구들 모두와 아내인 송미나 박사에게 고마움과 사랑의 마음을 전합니다.  <For my family, three angels, Mina, Yejin and Woojin…>