한빛사 인터뷰
- 등록2022-02-03
- 조회2,157
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
Saccharomyces boulardii는 장내 감염성 질환에 효과가 있는 프로바이오틱 효모로, 제빵과 주정발효 및 바이오연료 생산에 주로 사용되는 S. cerevisiae의 subspecies로서 거의 동일한 유전학적 특성을 가지고 있으면서도 더 나은 내열성과 내산성을 가지고 있다고 알려져왔습니다. 따라서 기존 S. cerevisiae의 합성생물학 도구들을 이용할 수 있는 동시에 인체 내에서 더 나은 활성을 보일 수 있는 프로바이오틱 플랫폼으로 주목 받으며 다양한 질병들을 타겟으로 하여 개량되고 있습니다. 한편, 일부 선행 연구들은 S. boulardii의 차별화된 특징으로 S. cerevisiae에 비해 더욱 풍부한 세포벽 만난올리고당(MOS)을 보고하기도 했습니다. 실제로 MOS는 그 자체로 장내에 유익한 효과를 기대할 수 있는 프리바이오틱 올리고당으로 알려져있습니다.
이번 연구에서는 올리고당 전구체 합성 경로의 대사공학을 통해 효모의 세포벽 올리고당을 조절할 수 있는 방법을 모색하고, 이를 통해 세포벽 올리고당이 S. boulardii의 유익한 효능에 미치는 영향을 입증하고 더욱 개선하고자 했습니다. 먼저 S. cerevisiae에 비해 S. boulardii의 세포벽이 보다 많은 MOS를 함유하고 있음을 재차 확인했으며, 전구체의 공급 향상에 따른 MOS의 증가 또한 S. boulardii에서 더욱 효과적임을 관찰했습니다. 이 개량된 S. boulardii 균주들과 S. cerevisiae를 이용해, 세포벽 MOS가 효모 세포체의 장내병원균에 대한 흡착능(Salmonella enterica Typhimurium) 또는 선별적 생장 억제(Clostridiodes difficile vs. Bacteroides thetaiotaomicron) 효율과 비례함을 보일 수 있었습니다.
흥미롭게도, 본 연구는 S. boulardii가 모사 인체 장내 환경에서 S. cerevisiae에 비해 낮은 생장성을 보임을 확인했습니다. 이 결과는 상기된 MOS 유래의 프리바이오틱 기능들이 지금까지 알려진 S. boulardii의 효능을 결정짓는 주요 요인으로 고려될 수 있음을 시사하며, S. boulardii를 프로바이오틱 플랫폼이 아닌 프리바이오틱 물질로써 개량하는 새로운 연구 방향을 제시합니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
이 연구는 University of Illinois at Urbana-Champaign의 Carl R. Woese Institute of Genomic Biology(IGB)와 Department of Food Science and Human Nutrition의 진용수 교수님 연구실에서 진행되었습니다. IGB는 동식물 및 미생물을 포함해 다양한 학문적 배경을 가진 교수님들이 모여 genomics에 연관될 수 있는 거의 모든 연구들을 수행하고 있고, 서로 교류하며 배울 수 있는 기회가 넘치는 연구소입니다. 개인적으로는 긴 박사과정 동안 부족함 없이 연구할 수 있는 훌륭한 여건을 마련해준 감사한 장소입니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
이 연구는 정리하는데 특별히 오랜 시간이 걸렸습니다. 운이 좋게도 제 주위에 배울 점이 많고 훌륭한 자극이 되는 연구자들이 많았고, 그 덕분에 저도 끈기를 가지고 의미 있는 결과로 마무리 지을 수 있었다고 생각합니다. 특별히 지금까지 인내하며 함께 해주신 지도교수님과 공저자들께 진심으로 감사합니다. 저도 다른이에게 그 분들과 같은 동료가 되고 싶은 마음으로 연구하고 있습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
건강을 잘 지키는 생활습관과 긍정적인 자세가 박사과정의 긴 시간을 근면히 이겨내는데 꼭 필요하다고 생각합니다. 그리고 주위의 연구자들과 활발하게 부딪치고 의견을 나눌 수 있는 자세가 문제 해결이나 연구 지평을 확장하는데 많은 도움이 되지 않을까 생각합니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
진행중인 microbiota 기반 치료제 연구를 조만간 마무리해 다시 소개드릴 수 있는 기회를 가질 수 있기를 소망합니다. 이후에는 지금까지의 경험들을 종합해 개량 미생물을 통해 인간과 식품 발효 내 microbiome을 개선하는 연구에 집중하고자 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
기존 연구와 상반된 결과들과 느린 진행에도 항상 믿고 지원해주셨던 진용수 교수님께 깊이 감사 드립니다. 이 연구를 진행하는 동안 많은 것을 배우고 느끼게 해준 이재원 박사님과 임하윤 학생께도 다시 한 번 고맙습니다. 늘 조언을 아끼지 않으시는 이대희 교수님, 김성건 교수님, 오은중 교수님께도 감사를 드립니다. 그리고 늘 저를 응원해주시는 부모님과 형, 그리고 저를 지원해주느라 애쓰는 아내와 장인어른 장모님께 감사하고 죄송한 마음을 전하고 싶습니다.
2022년 새해 복 많이 받으세요!
#Microbiology
#Biotechnology
#Prebiotics
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