한빛사 인터뷰
- 등록2019-11-20
- 조회4,261
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
최근 연구를 통하여 전두 측두엽 치매 (FTD), 근위축성측색경화증 (ALS, 루게릭 병), 외에 LATE (변연계 특이 노인성 TDP-43 뇌병증) 치매와 알츠하이머성 치매 환자의 뇌에서도 TDP-43이 자주 축적되는 것이 확인되었습니다. 이것은 TDP-43이 여러 주요 신경퇴행성 질환의 주요 원인이라는 것을 의미합니다.
저희 연구팀은 TDP-43 단백질 병증 세포 및 초파리 모델에서 TDP-43 축적에 따라 단백질품질조절에 관여하는 유비퀴틴 의존성 단백질 분해 능력이 억제된 것을 밝히고, 이것이 TDP-43 신경 독성의 주요 원인임을 검증하였습니다. 그리고 PTK2 저해에 의해 TDP-43 축적에 의한 신경 독성과 유비퀴틴 의존성 단백질 분해 억제가 회복된다는 것을 확인하였습니다. 또한, PTK2 저해는 SQSTM1의 Ser403 인산화를 억제함으로써, TDP-43 단백질에 의해 유도된 유비퀴틴 의존성 단백질 감소와 신경 독성 완화를 보였습니다. 이러한 결과를 바탕으로 TDP-43에 의한 신경세포 퇴행을 억제할 수 있는 세가지 단백질(PTK2, TBK1, SQSTM1)의 역할을 새롭게 발견하고, 이들의 상호작용이 UPS 손상시 세포내 또 다른 단백질 품질조절시스템인 자가포식 리소좀 경로(ALP)를 강화시켜 신경세포의 퇴행 현상을 억제할 수 있음을 증명하였습니다.
이러한 연구를 통하여 다양한 치매와 루게릭병의 요인이 되었던 TDP-43 단백질에 의한 신경퇴행 증상을 회복시킬 수 있는 새로운 경로의 분자기전을 밝혀냄으로써, 향후 치매환자의 신경세포 내 축적된 비정상 단백질을 제거할 수 있는 새로운 치료 전략을 제시할 수 있을 것으로 기대합니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
제가 연구하고 있는 한국뇌연구원은 글로벌 뇌연구 선도기관으로써 R&D 혁신환경 조성을 통한 경쟁력 강화 및 개방 확대를 통한 글로벌화 기반을 마련을 목표로 하고 있습니다. 이러한 목표를 달성하기 위하여 뇌연구 핵심원천기술 개발을 통한 글로벌 연구 경쟁력 확보를 기반으로 뇌 작동원리 해석 및 뇌질환 병인 규명을 통해 인간을 이해하고 고령화, 정서질환과 같은 사회문제를 해결함으로써 미래를 대비하는 뇌연구를 수행하고 있습니다. 한국뇌연구원은 치매연구그룹, 퇴행성뇌질환연구그룹, 정서인지질환연구그룹, 인지과학연구그룹, 신경회로연구그룹, 신경혈관단위체연구그룹, 뇌발달질환연구그룹, 노화연구그룹, 감각운동시스템연구그룹 총 9개의 그룹으로 나누어져 뇌연구를 진행하고 있습니다. 그중 제가 속한 치매연구그룹 김형준 박사님 연구실에서는 퇴행성 뇌질환 연관 단백질들이 유도하는 신경세포 사멸 기전을 규명하여, 초파리와 세포주를 기반의 퇴행성 뇌질환 모델에서 치료 타겟으로서의 유효성 검증 및 신규 치료 타겟을 발굴하는 연구를 진행하고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
연구를 진행하다 보면 가설과 다른 결과, 생각하지 못했던 변수들이 생기는 경우가 많았던 것 같습니다. 그러나 기존의 생각들로는 해석이 불가능 하게 보였던 결과들을 결국 설명할 수 있는 증거들을 찾아 냈을 때 그 순간이 매우 행복했던 것 같습니다. 그리고 나 혼자서 해결할 수 없었던 일들은 주변의 연구자로부터의 도움을 받아 극복했을 때 연구라는 것이 외로운 작업만은 아니라는 것을 많이 느끼게 되었습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
퇴행성 뇌질환 분야는 최근 매우 활발하게 연구가 진행되고는 있지만, 아직 기초 수준에서도 가시적인 성과를 얻지 못했습니다. 그러나 고령화 사회의 진전에 따라, 그 연구의 중요성은 점점 증가하고 있습니다. 따라서, 그 어떤 연구 분야 보다도 새로운 접근법과 통찰력이 시급하다고 생각합니다. 능력 있고 창의적인 분들이 이 분야에 많이 도전하셨으면 좋겠습니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
지금까지의 연구를 통해서 TDP-43 단백질에 의한 신경 퇴행 증상을 회복시킬 수 있는 새로운 경로의 분자기전을 제시하긴 했지만, 치료법 개발을 위해서는 임상 수준에서 확실한 검증이 필요하다고 생각되어집니다. 앞으로 국내외 뇌 은행, 병원과의 협력을 통해 실제 환자 조직에서의 검증을 진행하려고 합니다. 이외에도 이번 연구를 통해 단백질 품질 조절을 조절하는 새로운 기전을 알게 되었는 데, 그 기전에 참여하는 단백질들의 상호 작용을 좀 더 정밀하게 밝혀서 세포가 단백질 독성을 극복하는 전반적인 전략에 대한 이해를 심화 시키고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
제가 아무것도 모르던 시절 연구와 실험실 생활에서 알아야 할 거의 모든 것들을 기초부터 차근차근 가르쳐 주신 경북대학교 석경호 교수님께 이 자리를 빌어 고맙다는 말씀을 전하고 싶습니다. 그리고 한국뇌연구원 김형준박사님께서 여러 연구자들과의 공동 연구를 주선하시고 연구가 잘못된 방향으로 진행되지 않도록 잘 인도해 주셔서 항상 감사했습니다. 마지막으로 많은 도움을 주신 저희 실험실 구성원 분들에게도 감사의 마음을 전합니다.
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