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

Self-degradative process로서 autophagy는 오래된 세포질 단백질, 단백질 aggregate, lipid droplet, 손상되거나 과도하게 생성된 세포기관들을 분해하는 기능을 담당합니다. autophagy는 생체의 생리학적 기능을 조절하는데 중요한 것으로 알려졌으며, 실제로 암, 비만, 간지방화, 인슐린 저항성 및 퇴화성 신경질환 등 다양한 질환에서 autophagy의 손상이 발견되고 있습니다. 비알콜성 지방간(non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)은 주로 비만과 밀접한 관련이 있으며, 가장 흔한 간질환 중 하나입니다.

이번 논문에서는 비만 또는 지방독성(lipotoxicity)으로 인해 간세포의 세포질 칼슘농도가 증가하고, 이러한 결과로 autophagosome과 lysosome의 결합과정이 저해된다는 것을 밝혔습니다. 이 후 약물학적 접근 전략으로서 세포질 칼슘항상성을 개선하기 위해, 고지방식을 섭취한 비만 마우스에 칼슘채널차단제인 verapamil을 주입하였습니다. 흥미롭게도 verapamil은 간조직의 autophagy 기능을 개선할 뿐만 아니라 단백질 inclusion과 lipid droplet의 축적을 억제하고, 염증과 인슐린저항성을 감소시킨다는 것을 규명하였습니다. 따라서 향 후 칼슘채널차단제를 이용한 대사성 질환의 치료가 안전하고 효과적인 치료법이 될 수 있으며, 대사성 질환의 개선에 있어 autophagy 관련 메커니즘들이 중요한 역할을 가지고 있을 것이라 예상할 수 있습니다.

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

Michigan주 Ann Arbor에 위치한 University of Michigan은 명문주립대학으로, 의과대학(Medical School)은 U.S. News & World Report에 의해 연구부문에서 올해 12위로 선정되었으며, 매년 상위권을 유지하고 있을만큼 연구중심대학입니다. 제가 연구를 진행했던 실험실은 Geriatrics Center에 속해 있어 활발한 연구교류가 이루어지고 있으며, drosophila(초파리)뿐 아니라 mouse에서 Sestrin 계열 단백질의 기능과 신호전달 메커니즘을 규명하기 위해 심도 있는 연구을 하고 있습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

저의 연구주제는 노화 및 비만관련 대사성 질환에서 아직 알려지지 않은 Sestrin 단백질 및 autophagy 관련 메커니즘을 규명하는 것입니다. 따라서 복잡하게 얽힌 분자생물학적 메커니즘을 이해하는데 기여하고, 더 나아가 다양한 대사성 질환을 예방 및 치료하기 위한 새로운 치료법을 개발하는데 공헌할 수 있다면 매우 가치있고 보람되는 것이라 생각하며 연구에 임하고 있습니다.

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

다른 연구분야의 경우도 마찬가지겠지만, 특히 Biology 분야의 경우 연구자는 인내, 탐구심 그리고 시간이 필요하다고 생각됩니다. 스스로의 노력뿐만 아니라 연구 환경 그리고 훈련 과정 또한 귀중한 밑바탕이 될 수 있습니다. 연구의 성과도 중요하겠지만, 그 과정 가운데 연구 가치관과 동료연구자 간의 신뢰적 관계도 중요하며, 좋은 멘토를 통해서 이러한 경험과 훈련을 받을 수 있다면, 향 후 더욱 성장한 과학자가 되기 위한 초석이 될 것이라 생각됩니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

앞서 언급하였듯이 포화지방산 또는 고지방식의 섭취로 인하여 간세포는 세포내 칼슘항상성의 붕괴가 일어나고, 결과적으로 autophagy가 손상된다는 것을 규명하였습니다. 이와 관련하여 좀 더 자세한 메커니즘에 대한 연구와 함께 autophagy 손상에 관여하는 또 다른 조절메커니즘을 규명하는 연구를 진행하고 있습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

먼저 이번 연구를 발표하기까지 이론적, 논리적 완성에 큰 힘이 되어주시고, 좋은 멘토가 되어주신 이준희 교수님과 실험적으로 다양하게 도움을 주신 Haeli Park, Ian Semple, 장인숙 선생님, 노승현 박사님, 김명진 박사님, Victor Cazares, Dr. Edward Stuenkel, 김정재 교수님, 김정식 교수님, Dr. Bishr Omary, Dr. Deqiang Zhang, Dr. Lei Yin 께 감사드립니다.

현재 저의 후속 연구들을 계속적으로 이어갈 수 있도록 기회를 주시고 지원해주시는 건양대학교 김희수 총장님, 박창일 의료원장님, 오도창 교무처장님, 의과대학에 김세훈 연구원장님, 최원준 학장님, 박창교 부학장님 그리고 의학과 교수님들께 감사드립니다.

기도 후원자이신 사랑하는 아내와 가족분들, 지도교수님이신 최윤재 교수님과 장미숙 교수님, 여러방면으로 도와주신 Ann Arbor 한인교회 식구분들, 선배님, 친구들께도 감사의 마음을 전해드립니다. 그리고 제 영혼의 등불이신 하나님께 감사 드립니다.

끝으로 저희 세포생물학 실험실에서는 저와 유능하신 신종대 교수님과 함께 연구할 조교 및 석사과정 학생을 기다리고 있습니다. 과학에 대한 흥미와 열정으로 함께 하실 분들의 관심 부탁드립니다.