한빛사 인터뷰
- 등록2021-08-10
- 조회2,720
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
면역세포대사 (Immunometabolism)는 면역 세포 활성화 동안 세포의 세포 내 대사 경로에서 발생하는 변화를 설명하는 최근 가장 각광 받는 연구 중 하나입니다. 면역세포대사에는 크게 6가지 대사 경로 (glycolysis, TCA cycle, Pentose phosphate pathway, fatty acid oxidation, fatty acid synthesis, and amino acid metabolism)가 있습니다. 이러한 면역세포대사에서 미토콘드리아는 가장 중요한 역할을 하는 소기관으로써 알려져 있습니다. 미토콘드리아와 면역세포대사의 불균형 및 기능장애는 자가면역질환 뿐만 아니라 여러 질환을 일으킬 수 있다고 알려져 있습니다. 특히 제1형 당뇨병에서 자가반응 (autoreactive) T세포의 glycolysis 대사가 증가되어 있는 것으로 알려져 있고 이를 조절하여 자가면역질환 (i.e., 제1형 당뇨병) 억제 및 치료 타겟으로 활발히 연구 되고 있습니다.
이번에 한빛사에 소개된 논문은 “미토콘드리아에서 발현된 MOTS-c라는 미토콘드리아 유래 펩티드가 어떻게 T 세포 분화 및 대사를 조절하는지 그리고 면역세포대사 질환 중 하나인 제1형 당뇨병의 발병률을 낮출 수 있는지”에 관한 연구입니다. 핵-미토콘드리아의 communication은 핵에서 발현된 단백질, secondary metabolite, transient molecules와 damaged mitochondrial components에 의해서 anterograde 방식으로 조절된다고 알려져 있지만 아직까지 mitochondrial DNA에서 발현된 물질 중에 retrograde 방식으로 nuclear-encoded gene 조절에 관여하는 물질은 알려진 바 없습니다. 이번 논문에 correspondence 중에 한 분이신 이장한 교수님 (University Southern California)께서 연구하신 MOTS-c는 mtDNA encoded peptide가 nuclear-encoded genome을 조절하는 매커니즘을 처음 발견하셨습니다. 이번 연구는 이러한 retrograde regulation 아이디어를 착안하여 진행하였습니다. 저희가 이번에 발견한 것은 MOTS-c가 autoreactive T 세포의 glycolysis 대사를 조절한다는 것입니다. T 세포가 활성화되기 위해서는 TCR/mTORC1 pathway가 활성화되어야 하는데, MOTS-c가 mTORC1의 Raptor와 binding하여 TCR/mTORC1 signaling을 억제한다는 것입니다. mTORC1은 T세포의 활성화를 통해 대사와 분화에도 중점적인 역할을 하는데, MOTS-c가 mTORC1을 조절하여 대사 뿐만 아니라 Th1 및 Treg 분화도 조절한다는 것이 이번 연구에 핵심적인 내용입니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
저는 서울대학교병원 내분비내과 연구실에서 연구하고 있습니다. 서울대학교병원에서는 여러 연구가 활발히 이루어지고 있고 최근에는 여러 장비들이 도입되어 연구하기에 굉장히 좋은 환경이 되어가고 있습니다. 저희 랩은 세포 대사 및 노화 (Senescence)에 관한 연구를 수행하고 있습니다. 조영민 교수님께서는 당뇨병에 대해서 국외에서 손꼽히는 임상 및 연구를 활발히 하시는 분이십니다. 특히 기초 연구에 크게 힘을 쓰고 계시고 근래에는 석사 및 박사과정 학생들을 받고 계셔서 당뇨병에 관심이 있는 학생/포스닥 분들은 참고하시면 좋을 것 같습니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
이번 연구에 참여해주신 여러 제1형 당뇨병 환자들에게 감사드리고 그분들의 도움 없이는 이 연구가 쉽지 않았을 것 같습니다. 연구자로서 이를 보답하기위해 앞으로도 당뇨병 치료 연구에 힘쓰도록 노력하겠습니다.
이번 Cell report 논문은 표지 논문으로 실리게 되었습니다. 감사하게도 제가 직접 디자인한 표지가 선정이 되어서 논문의 중요성이 더 부각되어 논문이 선정된 것 만큼 기쁜 것 같습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
도전정신이 있다면 모든 것이 가능하다고 생각합니다. 박사, 전문연구요원, 포스닥 과정을 경험하면서 서로 매우 다른 주제들을 가지고 세팅부터 시작해서 논문 완성까지 오랜 시간이 걸렸습니다. 이번 연구 과정에서 가장 인상 깊게 기억나는 것은, 대사 관련 실험을 할 때 쓰는 seahorse기기가 저희 연구소에 없어서 겨울에 다른 건물을 하루에 서너 번 왔다갔다하며 실험했던 기억이 납니다. 그 추운 겨울에 세포가 죽거나 스트레스를 많이 받지 않을까 해서 실험 내내 정신적/육제적으로 굉장히 피로했던 기억이 납니다. 하지만 이러한 피로를 극복할 수 있는 것은 아마도 지적 호기심, 집념과 열정이 아니었을까 생각합니다. 자신이 좋아하고 도전한다면 좋은 결과가 있지 않을까 생각합니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
앞으로도 비만, 당뇨병, 면역세포대사에 관한 연구를 계속하려 합니다. 선 후배님들의 많은 조언 부탁 드립니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
이 연구를 진행하는 과정에 도움을 주신 조영민 교수님과 이장한 교수님께 감사드립니다. 특히 주말 및 밤 늦게 연구할 때 육아를 전담한 아내와 장인어른과 장모님께 감사드립니다. 또한 해외에서 고생하시는 부모님께 감사드립니다. 앞으로도 좋은 연구를 통해 이런 자리가 계속 되었으면 좋겠습니다.
#면역세포대사
#미토콘드리아
#제1형 당뇨병
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