한빛사 인터뷰
- 등록2022-10-28
- 조회1,620
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
세포는 체내를 이루는 가장 기본 단위로 우리 몸은 다양한 세포의 유기적 관계를 통해 구성됩니다. 세포들은 우리 몸을 보호하기 위해 면역체계를 구축하는 주요한 역할을 가지고 있어, 각 세포들이 가지는 특성을 파악하고 세포에서 일어나는 현상을 실시간으로 파악하는 것은 중요합니다. 특히 질병과 연관된 세포의 추적을 통한 진단 혹은 신약 개발 시에 특정 세포의 구분에 중요성이 더해지며 형광 식별자의 개발과 관련된 연구가 많이 진행되고 있습니다.
대식세포는 선천성 면역을 담당하는 세포로 외부 물질의 침입 혹은 이물질의 축적이 일어날 수 있는 곳에 분포합니다. 면역계의 자극에 따라 비활성 대식세포 (M0)는 외부 물질에 공격성을 보이는 M1 혹은 조직 재생을 담당하는 M2로 활성화 됩니다. 두 가지의 아류형은 주변 환경인자로 인한 가소성이 높다고 알려져 있어, 이들의 구분은 질병의 진단 및 치료제 개발에 유용할 것이라 생각되었습니다. 그러나 현재까지 아류형을 구분할 수 있는 형광 프로브가 알려져 있지 않아, 탄수화물을 많이 섭취한다고 알려진 M1과 그렇지 않은 M2를 구분할 수 있는 탄수화물 기반 형광 분자 라이브러리를 구축하였습니다. 이미지 기반 스크리닝을 통해 M0, M2 대비 M1에 높은 선택성을 보이는 형광 분자 CDr17 (Compound Designation red 17)을 발굴하였습니다. 포도당 유사체인 CDr17의 분자 구조에 입각하여 포도당 수용체 (Glucose transporter, GLUT)과의 연관성을 연구하였고, 특히 수용체의 아과인 GLUT1이 M1에 과발현되어 있다는 것을 확인하였습니다. 그리고 GLUT1 억제제 실험 및 유전자 가위 기법을 통해 GLUT1이 CDr17의 표적 물질이라는 것을 밝혔습니다.
나아가 M1의 과발현 및 염증 반응으로 인하여 발병한다고 알려진 자가면역질환인 류마티즘 관절염의 정량적인 진단을 CDr17을 통하여 빠른 시간 내에 가능하다는 것 또한 확인하였습니다. 이를 통하여 염증 질병 내에서 CDr17의 M1 추적을 통한 질병 진단 및 M1 세포를 타겟으로 하는 치료제 개발 연구에 활용될 수 있을 것이라 생각됩니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 포항공과대학교 (POSTECH) 화학과의 화학세포체학 연구실 (Chemical cellomics)에 소속되어 있습니다. 저희 연구실은 형광분자 라이브러리를 이용하여 특정 세포에 선택성을 보이는 화합물의 발굴과 선택적 메커니즘을 연구하고 있습니다. 최근에는 그동안 저희 연구실에서 축적된 연구 결과를 토대로 형광 식별자의 메커니즘과 관련된 이론의 정립을 통해, 형광 물질 개발에 있어 이전보다 더 넓은 시야를 가지고 연구를 할 수 있게 되었습니다.
또한, 저희 연구실의 지도 교수님이신 장영태 교수님께서는 항상 새로운 아이디어와 의견을 주시고, 연구 방향성과 관련하여 학생들에게 많은 시간을 투자하여 디스커션을 함께 해주십니다. 그리고 형광 분자의 개발 특성 상 다양한 분야와의 접목이 필요한데, 이로 인해서 다채로운 실험 기법과 연구 방향성을 배울 수 있는 연구실이라 생각됩니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
처음 연구실에 와서 가장 좋았던 점은 형광 물질을 다루다 보니, 합성이 되었는지 형광 색깔을 가지고 육안으로 확인이 가능하다는 것이었습니다. 그리고 만들어진 형광 라이브러리를 이용하여 발견지향적 접근법으로 생물학적 실험을 진행하게 되는데, 여러 가능성 속에서 특정 세포에만 선택성을 보이는 화합물을 찾는 과정이 결과적으로는 저에게 연구적으로 많은 도움이 되었다고 생각합니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
제가 처음에 화학생물학 연구실을 선택하고자 했던 가장 큰 이유는 유기합성과 생물학적인 분야를 접목시켜 연구할 수 있기 때문입니다. 이로 인한 연구 분야의 확장성으로 다양한 분야를 접하게 되어 연구에 대한 그릇이 커질 수 있을 것이라 생각됩니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
구축한 탄수화물 기반 형광 라이브러리를 이용하여 또 다른 세포에 선택성을 가지는 화합물을 발굴하는 실험을 진행하고자 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
먼저 연구자의 자질을 갖출 수 있게 많은 가르침을 주신 장영태 교수님께 감사드립니다. 배워야 할 것이 더 많지만, 교수님 지도 덕분에 이전보다 많이 발전할 수 있었고 좋은 결과물 또한 얻을 수 있었습니다. 앞으로도 더 많은 가르침과 조언 부탁드립니다.
그리고 이번 논문 게재하기까지 함께 많은 시간과 노력을 들인 권화영 박사님께 감사드립니다. 박사님 덕분에 논문이 잘 마무리될 수 있었습니다. 항상 좋은 코멘트와 연구 방향성을 제시해 주셔서 감사합니다. 대학원 생활 초반에 갈피를 잡지 못하고 있을 때, 저에게 좋은 말씀을 주신 강남영 박사님께 감사드립니다. 항상 진심 어린 말씀과 함께 응원을 해 주셔서 감사합니다.
또한, 대학원 진학 전에 저에게 많은 조언을 주시고 현재까지도 좋은 말씀을 많이 주시는 공영대 교수님, 강규영 교수님, 조시경 교수님께 이 자리를 빌어 감사 인사 올립니다. 교수님들 덕분에 제가 하고 있는 일을 마무리하여 이렇게 인사를 드릴 수 있게 되었습니다. 다시 한 번 감사드립니다.
마지막으로 언제 어디서나 변함없는 믿음과 사랑을 주시는 엄마아빠께 감사 말씀드립니다. 엄마아빠가 계시기에 현재의 제가 있고, 한 발짝 더 나아갈 수 있을 것 같아요. 다시 한 번 감사드리며, 정말 많이 사랑한다고 말씀드리고 싶습니다.
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