한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
시냅스는 뉴런과 뉴런 사이를 연결하는 specialized intercellular junction으로서 신경 신호 전달을 매개하는 기본 단위이며, 발생 과정에서뿐만 아니라 삶 전체를 통하여 끊임없이 생성·소멸되거나 강화·약화되고(시냅스 가소성), 이러한 과정을 통해서 기억, 감정, 행동같은 고차원 기능을 조절합니다.
이렇듯, 시냅스의 조절 mechanism을 이해하는 것은 굉장한 중요성을 갖고 있습니다. 시냅스의 특성은 그 시냅스를 구성하고 있는 시냅스 단백질 복합체에 의해 결정됩니다. 시냅스 단백질들은 신경전달물질 분비와 수용, 시냅스 구조 유지, 그리고 세포내 신호전달 등 다양한 기능을 수행하며, 시냅스 단백질 그 자체도 발현 및 활성 변화, 다른 시냅스 단백질들과 상호작용을 통하여 시냅스 기능에 다양성을 추가합니다. 최근 실험 기술의 발전으로 새로운 시냅스 단백질 후보들이 발굴되고 있지만, 여전히 그 개개의 기능과 의미에 대해서는 많은 연구가 필요합니다.
저희 연구실에서는 시냅스 단백질에 기능을 밝히는데 중점을 두고, 그 기능을 gene-to-behavior level에서 분석하고 있습니다. 저는 이번 연구에서, 흥분성 시냅스에 비해서 그 분자적 mechanism이 잘 알려져 있지 않은 억제성 시냅스 조절기작을 전사인자인 Npas4와 그에 의해 발현이 조절되는 억제성 시냅스 단백질인 IQSEC3를 통해 설명하였습니다. 특히, IQSEC3가 해마(Hippocampus)의 CA1층에 있는 소마토스타틴을 분비 억제성 신경세포의 억제성 시냅스 형성을 유도하여 그 활성을 바꾸며, 그 결과로 쥐의 불안성 행동을 조절하는 것을 밝혔습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저는 대구경북과학기술원 뇌인지과학전공의 시냅스 구조 및 기능 연구실에서 박사과정으로 재학중입니다. 고재원 교수님 지도 하에서, 1명의 박사님과 7명의 대학원생이 연구하고 있으며, 국내외 다양한 연구실과 활발한 공동연구를 수행하고 있습니다. 저희 연구실은 in vitro 실험부터 유전자변형 쥐 또는 바이러스를 통한 유전자 도입을 통해, 특정 시냅스 단백질의 기능을 gene-to-behavior level에서 다각적으로 분석하는 연구를 수행하고 있습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
이번 프로젝트는 오랜 시간을 소요하였고, 매우 긴 시간 동안 수정작업을 거쳐서 마무리할 수 있었습니다. 이 과정 동안, 좌절도 많이 겪었으나 peer review system의 엄정함을 통해 많을 것을 배울 수 있었습니다. 실패를 통해 논문을 조금씩 보완하면서 궁극적으로 논문이 더 발전된 모습으로 바뀌었다고 생각하고, 저보다 경험이 많은 reviewer들이 어떤 시선으로 science를 바라보는지 배울 수 있었던 좋은 기회였다고 생각합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
저도 아직 경험이 별로 없는 박사과정생일 뿐이라서 조언드리기보다는, 학위과정을 준비하시는 분들 모두 힘내서 잘 마무리하셨으면 좋겠습니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
앞으로 억제성 시냅스와 관련된 단백질들의 기능에 대해 연구하려 합니다. 본 연구에서 밝힌 것은 특정 타입의 신경세포에 관한 것일 뿐 아직 다양한 종류의 억제성 신경세포들이 존재하고, 그들의 조절기작이 명확히 밝혀져 있지 않습니다. 또한 억제성 시냅스의 촉진뿐 아니라 억제에 관련된 기작도 많은 연구가 필요한 주제입니다. 앞으로 제 연구가 억제성 시냅스를 이해하는 지평을 넓히는데 조그마나 기여할 수 있으면 좋겠습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
이 논문의 공동1저자인 박동석 박사님 고생 정말 많으셨고, 진후도 항상 성실해서 같이 연구하는 내내 든든했습니다. 그리고, 오랜 기간 논문이 마무리될 수 있도록 정성껏 지도해주신 고재원 교수님, 엄지원 교수님께도 깊은 감사를 드리고자 합니다. 또한 실험실 모든 분들께도 깊은 감사를 드립니다.
#억제성 시냅스
#Npas4
#IQSEC3
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