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한빛사 인터뷰
한빛사 인터뷰
- 등록2017-08-24
- 조회5,227
Nat. Commun., 8, Article number: 102 (2017) | doi:10.1038/s41467-017-00085-7
p62/SQSTM1/Sequestosome-1 is an N-recognin of the N-end rule pathway which modulates autophagosome biogenesis
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
여러 가지 스트레스가 체내에 주어지면 이로 인해 misfolded protein이 생성됩니다. 이러한 misfolded protein이 적절한 시기에 분해가 되지 않고 축적이 되면 헌팅턴(Huntington`s disease), 알츠하이머(Alzheimer`s disease), 파킨슨(Parkinson`s disease)등 퇴행성 뇌 질환들이 발생하게 됩니다. 따라서 적절한 시기에 분해가 되어야 하는데 이를 처리하는 시스템으로 Ubiquitin Proteasome System(UPS)와 Autophagy가 있습니다. UPS의 한 부분으로써 N-말단법칙(N-end rule)은 단백질의 N-말단에 어떠한 아미노산 잔기가 노출되는지에 따라 그 단백질의 half-life가 정해지는 법칙으로 알려져 있습니다.
오랫동안 UPS와 Autophagy가 서로 독립적인 단백질 분해시스템으로 알려져 있었지만 이번 연구를 통하여 Autophagy adaptor로 잘 알려진 p62/SQSTM1가 cargo delivery 역할 뿐만 아니라 N-말단의 특정 아미노산 잔기를 인식하고 결합할 수 있는 N-recognin의 역할을 새롭게 규명하였습니다. 이를 통해서 기존에 알려진 N-end rule이 proteasome을 통해 분해 될 뿐만 아니라 N-recognin인 p62가 N-말단에 존재하는 특정 아미노산 잔기에 특이적으로 결합을 함으로써 스트레스에 의해 생기는 misfolded protein들을 Autophagy를 통해서 제거하는데 중요한 역할을 하는 것을 보여줌으로써 N-말단법칙(N-end rule)이 Ubiquitin-Proteasome System과 Autophagy를 모두 관장하는 중요한 법칙임을 밝혀냈습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저는 현재 한국생명공학연구원 항암물질연구단 WCI(World Class Institute) center에서 실험을 진행하고 있습니다. 제가 속한 항암물질연구단은 혁신적 항암 신약개발을 위한 선도물질 창출과 생리활성 물질 기반 작용점 타겟 규명을 통한 신규 의약타겟 발굴을 목표로 하여 많은 박사님들과 석,박사 학생들이 존재하여 연구를 진행하고 있습니다. 다양한 팀들이 항암 및 암전이 후보물질 발굴, 대사산물의 화학생물학적 타겟 규명 및 세포 내 소기관 물질이동 조절물질 발굴 등 다양한 연구를 활발하게 하고 있고 특히나 N-end rule pathway, Autophagy와 관련하여 김보연박사님과 차현주박사님을 필두로 하여 단백질 분해기전 연구에 대해서 서울대학교 의과대학 단백질대사의학연구센터 권용태 교수님과 함께 공동연구를 통한 활발한 연구를 진행 중에 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
전 세계적으로 neurodegenerateive disease에 대한 연구가 많이 진행되고 있습니다. 하지만 아직까지 뚜렷하게 치료방법이 나와있지 않은 실정입니다. 현재 제가 연구하고 있는 다양한 스트레스로 인해 세포 내에 misfolded protein이 생성이 되고 축적이 되는데, 이러한 축적이 된 misfolded protein이 N-recognin인 p62에 의해서 특정 도메인에 결합을 하여 autophagy를 통해 분해를 시키는 mechanism을 보여주었고 autophagy 또한 최근 노벨상을 통해서 현재 핫이슈 중 하나가 아닐까 생각이 들기도 합니다. 조금 더 심도있고 재미있는 연구를 통해 N-end rule과 autophagy의 메커니즘을 밝혀낸다면 퇴행성 뇌 질환을 치료 할 수 있도록 한걸음 다가가지 않을까 라는 생각이 듭니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
다른 학생들과 마찬가지로 저도 박사과정 학생의 신분으로써 누군가에게 도움이 되는 말을 해줄 수 있는 정도의 높이에는 올라섰다고 생각하지 않습니다. 학부시절 사범대학에 다니면서 생물에 대해 누군가를 가르치는 것 보다 이 분야에 대해 더 깊게 자세하게 알고 싶다는 생각 하나로 대학원에 진학을 해서 이 길을 걸어가는 중에 있습니다. 혼자 속으로 수 많은 고민들 속에서 갈팡질팡 거릴 필요 없이 내가 하고 싶은 것이 있다면 모든 일에는 기회비용이 존재하듯이 이것저것 머리 아프게 재지 말고 본인이 좋아하는 것, 하고 싶은 것을 과감하게 도전하여 좋은 결과가 있도록 노력하고 설사 실패하더라도 뒤돌아 보았을 때 후회가 남지 않도록 최선을 다 했으면 좋겠습니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
N-end rule pathway에 대한 연구들이 현재 활발하게 진행이 되고 있고 저 또한 이 분야를 연구하는 사람 중 하나로써 현재까지 밝혀진 것보다 앞으로 밝혀내야 할 것들이 훨씬 많은 분야라고 생각합니다. 앞으로도 이 조각 조각들을 잘 다듬고 모아서 최종적으로 멋진 작품이 될 수 있도록 노력할 것이고 이번 연구를 통해 N-end rule과 autophagy에 대한 하나의 밑그림을 그렸고 이제 세부적으로 어떻게 N-end rule이 autophagy를 조절할 수 있는지에 대한 연구를 진행할 것 입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
아직 많이 부족한 저에게 이러한 기회가 찾아왔다는 것이 얼떨떨하기도 하고 앞으로 더욱더 잘해야겠다는 생각이 듭니다. 생물교육을 전공하면서 교사의 길만 생각하던 저에게 연구를 할 수 있도록 지도해주신 문동오 교수님께 감사의 인사를 전합니다. 또한 부족한 저를 테크니션이 아니라 항상 생각하고 발전할 수 있도록 지도해주시고 이 자리까지 올라올 수 있게 이끌어 주신 김보연 박사님과 차현주 박사님 그리고 매 달 미팅을 통해 과학적으로, 지식적으로 많은 가르침을 주신 권용태 교수님께 진심으로 감사의 인사를 전합니다. 그리고 항상 긍정적이고 밝은 모습으로 힘을 불어넣어 주는 이수현 누나에게 고맙다는 말 전하고 싶습니다. 항상 같이 즐기고 실험하는 실험실 사람들에게 감사의 인사를 전하고 싶습니다. 끝으로 무뚝뚝한 아들로써 평소에 감사하다는 말도 못했었는데 항상 뒤에서 묵묵하게 지켜봐 주시고 응원해주시는 부모님께도 진심으로 감사의 인사를 전합니다.
여러 가지 스트레스가 체내에 주어지면 이로 인해 misfolded protein이 생성됩니다. 이러한 misfolded protein이 적절한 시기에 분해가 되지 않고 축적이 되면 헌팅턴(Huntington`s disease), 알츠하이머(Alzheimer`s disease), 파킨슨(Parkinson`s disease)등 퇴행성 뇌 질환들이 발생하게 됩니다. 따라서 적절한 시기에 분해가 되어야 하는데 이를 처리하는 시스템으로 Ubiquitin Proteasome System(UPS)와 Autophagy가 있습니다. UPS의 한 부분으로써 N-말단법칙(N-end rule)은 단백질의 N-말단에 어떠한 아미노산 잔기가 노출되는지에 따라 그 단백질의 half-life가 정해지는 법칙으로 알려져 있습니다.
오랫동안 UPS와 Autophagy가 서로 독립적인 단백질 분해시스템으로 알려져 있었지만 이번 연구를 통하여 Autophagy adaptor로 잘 알려진 p62/SQSTM1가 cargo delivery 역할 뿐만 아니라 N-말단의 특정 아미노산 잔기를 인식하고 결합할 수 있는 N-recognin의 역할을 새롭게 규명하였습니다. 이를 통해서 기존에 알려진 N-end rule이 proteasome을 통해 분해 될 뿐만 아니라 N-recognin인 p62가 N-말단에 존재하는 특정 아미노산 잔기에 특이적으로 결합을 함으로써 스트레스에 의해 생기는 misfolded protein들을 Autophagy를 통해서 제거하는데 중요한 역할을 하는 것을 보여줌으로써 N-말단법칙(N-end rule)이 Ubiquitin-Proteasome System과 Autophagy를 모두 관장하는 중요한 법칙임을 밝혀냈습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저는 현재 한국생명공학연구원 항암물질연구단 WCI(World Class Institute) center에서 실험을 진행하고 있습니다. 제가 속한 항암물질연구단은 혁신적 항암 신약개발을 위한 선도물질 창출과 생리활성 물질 기반 작용점 타겟 규명을 통한 신규 의약타겟 발굴을 목표로 하여 많은 박사님들과 석,박사 학생들이 존재하여 연구를 진행하고 있습니다. 다양한 팀들이 항암 및 암전이 후보물질 발굴, 대사산물의 화학생물학적 타겟 규명 및 세포 내 소기관 물질이동 조절물질 발굴 등 다양한 연구를 활발하게 하고 있고 특히나 N-end rule pathway, Autophagy와 관련하여 김보연박사님과 차현주박사님을 필두로 하여 단백질 분해기전 연구에 대해서 서울대학교 의과대학 단백질대사의학연구센터 권용태 교수님과 함께 공동연구를 통한 활발한 연구를 진행 중에 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
전 세계적으로 neurodegenerateive disease에 대한 연구가 많이 진행되고 있습니다. 하지만 아직까지 뚜렷하게 치료방법이 나와있지 않은 실정입니다. 현재 제가 연구하고 있는 다양한 스트레스로 인해 세포 내에 misfolded protein이 생성이 되고 축적이 되는데, 이러한 축적이 된 misfolded protein이 N-recognin인 p62에 의해서 특정 도메인에 결합을 하여 autophagy를 통해 분해를 시키는 mechanism을 보여주었고 autophagy 또한 최근 노벨상을 통해서 현재 핫이슈 중 하나가 아닐까 생각이 들기도 합니다. 조금 더 심도있고 재미있는 연구를 통해 N-end rule과 autophagy의 메커니즘을 밝혀낸다면 퇴행성 뇌 질환을 치료 할 수 있도록 한걸음 다가가지 않을까 라는 생각이 듭니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
다른 학생들과 마찬가지로 저도 박사과정 학생의 신분으로써 누군가에게 도움이 되는 말을 해줄 수 있는 정도의 높이에는 올라섰다고 생각하지 않습니다. 학부시절 사범대학에 다니면서 생물에 대해 누군가를 가르치는 것 보다 이 분야에 대해 더 깊게 자세하게 알고 싶다는 생각 하나로 대학원에 진학을 해서 이 길을 걸어가는 중에 있습니다. 혼자 속으로 수 많은 고민들 속에서 갈팡질팡 거릴 필요 없이 내가 하고 싶은 것이 있다면 모든 일에는 기회비용이 존재하듯이 이것저것 머리 아프게 재지 말고 본인이 좋아하는 것, 하고 싶은 것을 과감하게 도전하여 좋은 결과가 있도록 노력하고 설사 실패하더라도 뒤돌아 보았을 때 후회가 남지 않도록 최선을 다 했으면 좋겠습니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
N-end rule pathway에 대한 연구들이 현재 활발하게 진행이 되고 있고 저 또한 이 분야를 연구하는 사람 중 하나로써 현재까지 밝혀진 것보다 앞으로 밝혀내야 할 것들이 훨씬 많은 분야라고 생각합니다. 앞으로도 이 조각 조각들을 잘 다듬고 모아서 최종적으로 멋진 작품이 될 수 있도록 노력할 것이고 이번 연구를 통해 N-end rule과 autophagy에 대한 하나의 밑그림을 그렸고 이제 세부적으로 어떻게 N-end rule이 autophagy를 조절할 수 있는지에 대한 연구를 진행할 것 입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
아직 많이 부족한 저에게 이러한 기회가 찾아왔다는 것이 얼떨떨하기도 하고 앞으로 더욱더 잘해야겠다는 생각이 듭니다. 생물교육을 전공하면서 교사의 길만 생각하던 저에게 연구를 할 수 있도록 지도해주신 문동오 교수님께 감사의 인사를 전합니다. 또한 부족한 저를 테크니션이 아니라 항상 생각하고 발전할 수 있도록 지도해주시고 이 자리까지 올라올 수 있게 이끌어 주신 김보연 박사님과 차현주 박사님 그리고 매 달 미팅을 통해 과학적으로, 지식적으로 많은 가르침을 주신 권용태 교수님께 진심으로 감사의 인사를 전합니다. 그리고 항상 긍정적이고 밝은 모습으로 힘을 불어넣어 주는 이수현 누나에게 고맙다는 말 전하고 싶습니다. 항상 같이 즐기고 실험하는 실험실 사람들에게 감사의 인사를 전하고 싶습니다. 끝으로 무뚝뚝한 아들로써 평소에 감사하다는 말도 못했었는데 항상 뒤에서 묵묵하게 지켜봐 주시고 응원해주시는 부모님께도 진심으로 감사의 인사를 전합니다.
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