한빛사 인터뷰
- 등록2022-04-22
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1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
RNA transcription에 관련된 연구는 그동안 RNA polymerase가 주로 이동하는 방향이자 protein-coding 유전자 발현에 해당하는 sense transcription에 집중되어 있었습니다. 하지만 시퀀싱 기술의 발달로, 게놈의 상당 부분에서 반대 방향의 transcription, 즉 antisense transcription이 발생한다는 것이 많이 발견되었습니다. Antisense transcription는 발견 초기에 transcriptional noise로만 생각되었으나 이후에 antisense transcript가 주변 유전자의 발현을 조절하는 사례와 기작들이 많이 보고가 되었습니다. 이에 따라 antisense transcription이 어떻게 정밀하게 조절되는지, 이 과정에서 어떠한 단백질들이 역할을 하는지 규명하는 것이 중요한 연구 주제로 떠올랐습니다.
본 연구에서는 생화학, 세포생물학적 기술들을 사용하여 ZC3H4, WDR82, CK2로 이루어진 새로운 단백질 복합체 (ZWC 복합체)를 발견하였고, genome-wide 시퀀싱을 통해 이 복합체가 antisense transcript의 발현을 조절한다는 것을 보고하였습니다. 또한 ZWC 복합체가 SPT5의 N-말단 부분을 인산화 하여 antisense transcription을 조절한다는 것을 발견하였습니다. SPT5 N-말단 부분은 그 역할이 잘 알려져 있지 않은 부위로서, 이 부분이 antisense transcription 조절에 중요하다는 것을 새롭게 보고하였습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
이번 연구는 카이스트의 김재훈 교수님과 미국 Mayo Clinic의 이정헌 박사님의 지도로 수행되었습니다. 김재훈 교수님 연구실에서는 연구하고자 하는 단백질들을 순수 정제한 후 여러 in vitro 실험들을 통해 단백질의 생화학적 특성을 분석하고, 세포실험을 통해 이를 확인하고 있습니다. 특히 transcription과 histone modification에 관련된 여러 단백질들의 특성들을 연구하고 있습니다. 이정헌 박사님 연구실에서는 genome-wide 시퀀싱 기술들을 사용하여 유전자의 발현과 크로마틴의 후성유전학적 특성을 분석하는 연구를 진행하고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
그동안 연구를 하면서 세포 내 환경이 정말 복잡하고 역동적이라는 것을 많이 느꼈습니다. Transcription 과정만 하더라도 엄청나게 많은 단백질들이 각자의 역할을 가지고 서로 상호작용을 하며 새로운 역할을 만들어냅니다. 그렇기 때문에 다양한 가능성을 염두에 두고 가설을 하나하나 검증해야 했고 그 과정에서 paper study의 중요성도 많이 느꼈습니다. 그럼에도 그 과정을 통해 작은 부분이나마 새로운 사실을 발견해 나가는 기쁨을 느낄 수 있었고 이러한 점들이 생물 연구의 보람인 것 같습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
정제된 단백질을 사용하는 생화학적 기술들은 세포내 발생가능한 여러 변수를 제한하여 직접적으로 단백질의 기능을 연구할 수 있는 강력한 기술입니다. 반면에 in vitro artifact의 가능성이 있어 적절한 세포 실험이나 동물 실험이 수반되었을 때 큰 시너지를 낼 수 있습니다. 그렇기 때문에 연구 방식에 있어 bottom-up 방식과 top-down 방식을 병행해야만 연구 소요 시간을 줄이고 강력한 데이터를 만들 수 있다고 생각합니다. 또한 그러한 면에서 여러 분야의 연구자들과 적극적인 공동 연구를 하는 것도 굉장히 중요하다고 생각합니다. 이러한 조언이 꼭 transcription 분야에만 국한된 것은 아닙니다만, 제가 훌륭하신 두 PI의 공동 지도를 받으며 느낀 점을 적어보았습니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
저는 이번 2월에 박사 학위를 받았고 지금은 해외로의 post-doc 진학을 준비하고 있습니다. 제가 가지고 있는 생화학 기술들에 더해 구조생물학이나, 새로운 NGS 기술들을 습득하여 전사 조절의 비밀을 계속 탐구할 생각입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
연구를 진행하는데 있어 열정적인 지도와 도움을 주신 김재훈 교수님과 이정헌 박사님께 감사합니다. 그리고 같은 실험실에서 지내며 학문적, 정신적으로 도움이 되었던 저의 실험실 멤버들에게도 감사합니다.
그리고 마지막으로 긴 시간 동안 저를 늘 지지해준 저의 가족들과 아내에게 깊은 감사의 마음을 전합니다.
#Antisense transcription
#ZWC complex
#SPT5 N-말단 인산화
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