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한빛사 인터뷰
한빛사 인터뷰
- 등록2014-04-14
- 조회5,462
Acta Crystallogr. Sect. D-Biol. Crystallogr., Vol 70, page 1061-1073, April 2014 | doi:10.1107/S1399004714000996
Structure-based characterization and antifreeze properties of a hyperactive ice-binding protein from the Antarctic bacterium Flavobacterium frigoris PS1
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
결빙방지 단백질은 (AFP; Antifree protein) 1960년대 말 미국의 Dr. DeVries 박사님이 남극의 물고기는 어떻게 낮은 온도에서 (~ -1.8℃) 살아남을 수 있을까 하는 의문에서 발견되었습니다. 그 후에 여러 Type의 AFP가 발견되었으며 물고기뿐만 아니라 박테리아, 조류 (algae), 곰팡이, 식물 그리고 벌레 유충에서도 발현된다는 보고가 있습니다. 결빙방지 단백질은 얼음에 얼음 표면에 부착하여 얼음의 성장을 억제하는 능력을 가지고 있으며 이로 인해 생기는 온도이력 (Thermal hysteresis) 즉, 어는점과 녹는점의 차이를 측정합니다.
저희 실험실에서는 북극 다산기지 그리고 남극 맥머도 기지 주변에서 발견한 효모 (Glaciozyma sp.) 그리고 박테리아가 (Flavobacterium frigoris SP1) 가지고 있는 결빙방지 단백질로 연구를 진행하고 있습니다. 결빙방지 단백질은 저온 환경에 적응하는 mechanism의 하나로 알려져 있으며 과학적 의미뿐만 아니라 산업적 측면에서도 많은 주목을 받고 있습니다. 실제로 Unilever라는 회사는 결빙방지 단백질을 첨가하여 질감이 향상된 아이스크림을 판매하고 있으며, 제대혈이나 줄기세포의 동결보존 분야에서는 독성이 있는 DMSO의 대체재로 연구 중에 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
지금 재학 중인 연합대학원 대학교는 (UST: University of Science & Technology) 전국에 있는 정부출연연이 공동 설립하고 운영하고 있는 학교입니다. 개교 10년의 짧은 역사를 가지고 있지만, 전국 30여 정부출연연의 세계적인 장비 및 인력 인프라를 활용하여 고급인력을 양성하고 있습니다.
제가 소속된 극지연구소 캠퍼스는 한국해양과학기술원 부설 연구소로서 북극의 다산기지와 남극의 세종기지 그리고 장보고 기지를 설립 운영하고 있습니다. 극지연구소는 생물뿐만 아니라 고기후, 빙하, 운석, 대기 그리고 해양 등 많은 분야에서 연구를 진행하고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
제가 아는 분이 역삼각형 형태의 지식을 쌓으라는 말씀을 해주셨습니다. 자신의 분야에서는 깊이 연구하면서 되도록 많은 분야에 관해 관심을 가지고 공부하라는 의미 였습니다. 융합연구에 대한 중요성이 대두되는 요즘 상황과 연관성이 있다고 생각합니다. 하나의 관점에서 보다는 여러 관점에서 연구하는 게 좋은 결과와 연결된다고 생각합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
극지 연구는 극저온뿐만 아니라 열수구 주변의 고온 그리고 고염 지역 등의 악조건에서 살아남는 생물체의 생명활동 연구를 포함합니다. 극한 조건에서 살아남는 생물체에 대한 연구는 어떻게 이런 조건에서 살아남을 수 있을까 하는 단순한 질문에서 시작되지만, 그 메커니즘을 찾기는 어려운 과정입니다. 극지 연구는 외계 생물체의 존재 가능성을 시사하는 연구로 이어질 수도 있습니다 (실제로 우주 생물학이란 주제로 연구하시는 분들도 계십니다). 물론 이런 조건에 직접 찾아가야 하는 어려움이 존재하지만, 탐험과 호기심이 많은 분들이라면 극지 연구에 대한 진로를 추천해 주고 싶습니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
남극에도 많은 종류의 바이러스가 존재합니다. 또한, 바이러스의 생존을 억제하는 Virophage가 (Organic Lake Virophage) 존재한다는 보고가 최근에 있었습니다. 앞으로 극지방에 존재하는 미생물, 바이러스 그리고 Virophage 간의 생존 전략에 대해서 연구할 예정입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
먼저, 실험 및 논문 작성의 모든 과정에서 함께 해주셨던 이준혁 지도 교수님께 감사의 말을 전하고 싶습니다. 항상 믿고 저의 물음에 항상 긍정적으로 대답해 주셔서 자신감을 갖고 연구를 하지 않았나 싶습니다. 아울러 부경대 김학준 교수님 및 실험실 연구원분들에게도 감사의 말을 전하고 싶습니다. 또한, 제가 처음 실험실에 왔을 때 호되게 키워(?) 주셨던 김종수 선생님께도 이 자리를 빌어 감사의 마음을 전합니다.
사진. 2011년 남극 세종기지 앞 위버반도..
결빙방지 단백질은 (AFP; Antifree protein) 1960년대 말 미국의 Dr. DeVries 박사님이 남극의 물고기는 어떻게 낮은 온도에서 (~ -1.8℃) 살아남을 수 있을까 하는 의문에서 발견되었습니다. 그 후에 여러 Type의 AFP가 발견되었으며 물고기뿐만 아니라 박테리아, 조류 (algae), 곰팡이, 식물 그리고 벌레 유충에서도 발현된다는 보고가 있습니다. 결빙방지 단백질은 얼음에 얼음 표면에 부착하여 얼음의 성장을 억제하는 능력을 가지고 있으며 이로 인해 생기는 온도이력 (Thermal hysteresis) 즉, 어는점과 녹는점의 차이를 측정합니다.
저희 실험실에서는 북극 다산기지 그리고 남극 맥머도 기지 주변에서 발견한 효모 (Glaciozyma sp.) 그리고 박테리아가 (Flavobacterium frigoris SP1) 가지고 있는 결빙방지 단백질로 연구를 진행하고 있습니다. 결빙방지 단백질은 저온 환경에 적응하는 mechanism의 하나로 알려져 있으며 과학적 의미뿐만 아니라 산업적 측면에서도 많은 주목을 받고 있습니다. 실제로 Unilever라는 회사는 결빙방지 단백질을 첨가하여 질감이 향상된 아이스크림을 판매하고 있으며, 제대혈이나 줄기세포의 동결보존 분야에서는 독성이 있는 DMSO의 대체재로 연구 중에 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
지금 재학 중인 연합대학원 대학교는 (UST: University of Science & Technology) 전국에 있는 정부출연연이 공동 설립하고 운영하고 있는 학교입니다. 개교 10년의 짧은 역사를 가지고 있지만, 전국 30여 정부출연연의 세계적인 장비 및 인력 인프라를 활용하여 고급인력을 양성하고 있습니다.
제가 소속된 극지연구소 캠퍼스는 한국해양과학기술원 부설 연구소로서 북극의 다산기지와 남극의 세종기지 그리고 장보고 기지를 설립 운영하고 있습니다. 극지연구소는 생물뿐만 아니라 고기후, 빙하, 운석, 대기 그리고 해양 등 많은 분야에서 연구를 진행하고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
제가 아는 분이 역삼각형 형태의 지식을 쌓으라는 말씀을 해주셨습니다. 자신의 분야에서는 깊이 연구하면서 되도록 많은 분야에 관해 관심을 가지고 공부하라는 의미 였습니다. 융합연구에 대한 중요성이 대두되는 요즘 상황과 연관성이 있다고 생각합니다. 하나의 관점에서 보다는 여러 관점에서 연구하는 게 좋은 결과와 연결된다고 생각합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
극지 연구는 극저온뿐만 아니라 열수구 주변의 고온 그리고 고염 지역 등의 악조건에서 살아남는 생물체의 생명활동 연구를 포함합니다. 극한 조건에서 살아남는 생물체에 대한 연구는 어떻게 이런 조건에서 살아남을 수 있을까 하는 단순한 질문에서 시작되지만, 그 메커니즘을 찾기는 어려운 과정입니다. 극지 연구는 외계 생물체의 존재 가능성을 시사하는 연구로 이어질 수도 있습니다 (실제로 우주 생물학이란 주제로 연구하시는 분들도 계십니다). 물론 이런 조건에 직접 찾아가야 하는 어려움이 존재하지만, 탐험과 호기심이 많은 분들이라면 극지 연구에 대한 진로를 추천해 주고 싶습니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
남극에도 많은 종류의 바이러스가 존재합니다. 또한, 바이러스의 생존을 억제하는 Virophage가 (Organic Lake Virophage) 존재한다는 보고가 최근에 있었습니다. 앞으로 극지방에 존재하는 미생물, 바이러스 그리고 Virophage 간의 생존 전략에 대해서 연구할 예정입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
먼저, 실험 및 논문 작성의 모든 과정에서 함께 해주셨던 이준혁 지도 교수님께 감사의 말을 전하고 싶습니다. 항상 믿고 저의 물음에 항상 긍정적으로 대답해 주셔서 자신감을 갖고 연구를 하지 않았나 싶습니다. 아울러 부경대 김학준 교수님 및 실험실 연구원분들에게도 감사의 말을 전하고 싶습니다. 또한, 제가 처음 실험실에 왔을 때 호되게 키워(?) 주셨던 김종수 선생님께도 이 자리를 빌어 감사의 마음을 전합니다.
사진. 2011년 남극 세종기지 앞 위버반도..
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