1. 논문 관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
감각 신경은 내부 또는 외부의 환경변화를 감지하여 이를 중추에 전달하여, 개체로 하여금 환경에 잘 적응하도록 하는 역할을 담당합니다. 이러한 외부의 신호는 불쾌한 신호로 또는 기분 좋은 신호로 인식되며, 각각의 신호를 감지하는 신경이 따로 존재하고, 그 신경에는 특이적인 수용체가 있을 것이라 연구 되어왔습니다. 이러한 감각 수용체에는 온도 센서 화합물 센서 그리고 기계적 자극 센서등이 존재 하는 것으로 지금까지 여러 연구자들을 통해 밝혀졌습니다. 그러나 물리적 자극, 특히 일상적인 touch에 대한 수용체와 그 작용 기전은 아직도 많은 연구가 필요한 분야입니다. 공동 연구 중이었던 영국의 Dr. Schafer 그룹에서는 몸의 항상성 유지와 외부 자극에 대한 또 다른 수용체로서 TMC family 가 작용할수 있을 것이라는 가설을 제안했습니다. 저희 그룹에선 protein 구조 분석 및 포유류에서의 역할 그리고 바이오 인포메틱스 정보를 바탕으로 새로운 감각 수용체로서의 가능성이 높다고 판단하여 이번 프로젝트를 시작하게 되었습니다. 그래서 단백질에 대한 전기생리학적인 특징과 스크리닝은 저희 쪽에서, 그리고 동물 내에서의 작용은 캠브리지대학 그룹에서 각각 수행하기로 했습니다. 그 과정에서 C-elegance TMC1이 짠맛을 감지하고 그에 대한 거부 반응을 보인다는 것을 발견했던 것입니다. 서로 다른 분야에서 그동안 밝혀지지 않은 유전자의 특성을 밝히기 위해서 상호 다양한 접근과 논의가 이루어졌습니다. 관련 분야가 다르다는 것은 어떤 면에서는 매우 유리하게 작용했는데, 서로 다른 아이디어를 낼 수가 있고, 그 작용에 대해서도 다른 시스템으로 서로 독립적인 시스템에서 실험함으로써, 결과에 대한 상호보완적인 증명이 가능했던 것입니다.
본 연구에서 발견된 내용을 간단하게 소개하겠습니다.
첫 번째, TMC1이 짠맛 수용체로서, Na 이온 농도를 직접적으로 감지하여 그에 대한 회피 반응을 보인다는 것을 밝힌 것입니다.
두 번째, TMC 단백질 군에 대해 직접적인 전기 생리학적인 특성을 밝힌 처음 시도라는 점입니다.
세 번째, 포유류에서 TMC1과 TMC2가 청각 및 균형감각 감지에 중요하다고 밝혀졌는데, 이들 단백질들도 이온 채널일 가능성이 높다는 것을 강력하게 시사했다는 점입니다.
이번 연구를 바탕으로 포유류에서의 TMC 채널에 대한 연구가 활발히 진행될 것으로 보입니다. 포유류에서의 TMC 채널의 역할은 기계적 자극을 비롯한 외부의 자극을 수용하거나, 이온의 농도를 감지하고 조절하는 역할을 담당할 것으로 보입니다. 또한 이러한 수용체의 역할의 이상은 다양한 질병의 원인이 될 것으로 생각 됩니다. 특히 이미 알려진 바이러스 감염, 감각이상, 청력이상, 균형감각 이상 이온 불균형 또는 원인 불명의 여러 질병의 치료제 개발에 도움을 줄 것으로 생각합니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
본 연구는 영국 케임브리지 대학의 Dr. Schafer와 공동연구로 수행했으며, 제가 박사 과정 중에서와 박사 이후 과정 중에 수행한 과제입니다. 고려대학교 의과대학 소속 안산병원내의 연구소는 규모는 작지만, 매우 열정적이고 다양한 분야의 교수님들과 학생들이 있습니다. 연구소 내에는 전기생리학적인 실험을 할 수 있는 2개의 set와 칼슘이미지 시스템, 그리고 piezzo system, 공초점 현미경, FACS 등의 다양한 장비가 구비되어 있습니다. 다른 분야 실험실과의 교류가 활발한 편이며, 그로 인해 서로 다른 아이디어 공유와 시스템의 사용이 가능한 점도 장점이라 생각됩니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
연구 활동을 하면서 느낀 점은 많은 한국의 대학원생과 연구자들이 생각하는 것처럼 열심히만 한다고 잘되는 건 아니라는 점입니다. 그렇다고 열심히 하지 말라는 이야기도 아닙니다. 자신의 연구에 대해 생각을 하고 질문을 끊임없이 던져 보아야 한다는 것입니다. 그리고 때로는 충분한 휴식을 취해야 한다고 말하고 싶습니다. 가끔 실험만 너무 열심히 한 나머지, 그 실험과 관련 분야에서 함정에 빠지는 모습을 보이는 사람을 여럿 보았기 때문입니다.?이 인터뷰에 응하겠다고 한 이유는 제 자랑을 하기보다는, 한국의 작은 실험실에서도 좋은 결과를 낼 수 있다는 것을 알림으로써 많은 젊은 과학자들에게 희망과 용기를 주기 위한 것입니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
신경생리학 또는 통증이란 분야는 한국에서 인기가 많은 분야도 아니고, 연구 인력이 많은 분야도 아닙니다. 그러나 만약 진학하고자 하는 후배가 있다면, 너무 인기에만 편중되지 말고 자신이 잘 할 수 있는 분야로 가라는 것입니다. 제 생각에는, 어떤 분야이든 기초가 가장 중요한 것 같습니다. 대학 학부 때 학점을 따기 위해서 공부했다면, 한 번쯤은 자신이 보았던 교과서를 점수 따기 위한 목적이 아니라 잡지를 보듯이 순수하게 공부해 보길 권하고 싶습니다. 해외 유학을 생각하는 분들에게는 해외나 국내나 별반 다르지 않다는 점을 말씀드리고 싶고, 정말 자기가 원하는 분야이며 잘 할 수 있는 일이라면 그것이 국내이든 해외이든 용기를 내고 도전해 보길 바란다는 것입니다.?
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
포유류에서의 TMC 채널들에 대한 역할은 고려대 황선욱 교수님과 후배들이 연구를 진행할 것으로 보이고, 저는 다른 분야에서 신규 채널과 그 조절 메카니즘에 대해 관심을 가지고 연구를 할 예정입니다.?
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
박사 학위 과정 동안 여러 가지로 격려하고 도움을 준 제 아내와 건강하게 자라 준 두 아이들에게 감사를 전합니다. 그리고 황선욱 지도교수님과, 협력 연구한 영국의 Dr. Schafer와 공동저자이자 e-mail 친구인 Marios에게도 진심으로 감사를 표합니다.