한빛사 인터뷰
- 등록2023-08-11
- 조회1,168
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
안녕하세요? 저는 Michigan State University에 있는, Plant Research Laboratories (https://prl.natsci.msu.edu) (MSU-PRL)에서 Assistant Professor – Fixed Term 포지션으로 있는 고대관이라고 합니다. Endoplasmic reticulum (ER)은 중요한 세포 소기관으로서, 세포내의 여러가지 대사작용과 신호전달 과정에 중추적인 역할을 담당하고 있습니다. 그 많은 역할 중에 가장 대표적인 일은 단백질을 적절히 folding을 해서, 세포내의 적절한 곳에 보내주는 일입니다. 보통의 상황에서는 문제없이, 프로그램 된 대로 이런 작업들이 일어나지만, 스트레스를 받는 상황에서는, folding을 해야 하는 단백질 수가 엄청난게 많아지며, 결국에는 단백질 folding demand가 ER 의 단백질 folding capacity를 넘어서는, 상황이 되버리며, 이것은 세포 내의 치명적인 결과를 초래하는데, 이런 현상을 ER stress라고 합니다. ER stress에 반응하는 신호기작은 unfolded protein response (UPR)이라 불리는데, 식물을 포함한 모든 진핵생물에 보존 되어 있습니다. UPR의 가장 핵심은 IRE1이라는 단백질이 ER membrane에 삽입이 되어, ER stress를 감지하고, 그 신호를 릴레이하여 세포핵내로 전달하는 과정입니다. 본 연구는 애기장대 (Arabidopsis thaliana)라고 하는 식물의 대표적인 모델 시스템에서 수행하였습니다. forward genetic screening을 통해 IRE1의 아래 단계 과정에서 역할을 하는 새로운 조절인자를 발견하였고, 이 조절인자는 ubiquitin-proteasome system (UPS)에서 활동하는 E3 ligase으로서 UPR내에서 소위 말하는 life-death switch역할을 하는 것을 확인하였습니다. 그리고, 이 조절인자의 UPR내에서의 역할을 다양한 접근방법을 활용하여, 분석하였습니다. 흥미롭게도, UPR이 어떻게 ER stress의 강도나 단계에 맞춰서 다이내믹하게 그리고 정교하게 작용을 하는지, 알려진 바가 많이 없습니다. 그러므로 많은 연구가 수행이 되길 기대합니다. 이번 연구는 제가 지금까지 수행한 과제 중 가장 많은 시간과 노력을 쏟아 부었기에 애착이 많이 갔었습니다. 특히, forward genetic screening은 random mutation 을 찾는 과정이라, mutation을 mapping을 하기전까지 어떤 유전자가 걸릴지 (?) 모르는 재밌는 부분이 있습니다. 이번 연구를 통해 Ubiquitination 분야를 연구할 수 있어서 좋았고, 같은 분야에 있는, 동료 연구자들에게 새로운 연구 방향을 제시 해줄 수 있어서 큰 보람이 느꼈습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
지금 소개된 연구는 포스닥 연구의 일 부분으로, MSU-PRL내에 있는 Federica Brandizzi 교수 랩에서 진행을 하였습니다. MSU-PRL은 이미 전에 브릭에 소개된 적이 여러 번 있습니다. 미국 정부의 Department of Energy에서 55년이 넘게 직접 펀드를 받는 연구소로 식물연구의 대표적인 곳입니다. 그리고 MSU에는 150명의 넘는 식물 분야의 교수가 가까운 곳에 모여서 다양한 분야의 연구를 진행 하고 있습니다. 저는 박사학위를 The University of Texas at Austin에서 받았습니다. 그곳에서는, 식물 뿐만 아니라, 다양한 시스템이 공존하고, 광범위한 연구분야가 진행되는 곳이었다면, MSU는 식물에 특화된 연구를 하기에는 더할 나위 없는 곳이라고 생각합니다. 식물연구의 많은 수의 연구자들이 매년 이곳으로 세미나와 Job talk을 하러 온다는 점도 큰 장점이 됩니다. 생활비도 다른 곳보다 현저히 낮아서, 포스닥 연구를 준비하시는 분들에게 추천 드리고 싶습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
많은 선배 후배 연구자 분들이 조언해 주시는 바와 같이, 연구의 성공을 위해서는, 본인 스스로 연구를 즐기는 게 가장 중요하다고 생각합니다. 그러기 위해서, 제 자신의 comfort zone을 넘어서서 새로운 연구주제를 찾고, 새로운 연구 방법을 배우려는 자세를 가지려고 노력하였습니다. 이 부분이 가장 힘든 부분이지만, 그 어려움을 극복해서, 좋은 결과를 얻었을 때 큰 보람을 얻었습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
후배 유학생들에게 도움이 되길 바라며, 제 경험을 전해드리고 싶습니다. 저는 박사과정을 위해 유학을 와서, 다른 동료 유학생분들과 마찬가지로 연구 그리고 연구외적으로 다양한 어려움을 겪었습니다. 제가 생각하는 가장 중요한 첫 번째 키워드는 “Resilience”입니다. 오늘 수행한 실험의 결과가 예상과 다르더라도, 아니면 지도교수와 속상한 일이 있었더라도, 혹은 실험실 동료와 문제가 있었더라도, 다음 날 예정대로 아침에 출근해서, 계획한 일을 차질없이 수행하는 게 중요합니다. 여기에는, 본인 스스로 연구의 큰 그림을 가지는 게 큰 도움이 된다고 말씀드리고 싶습니다. 그러기 위해서는 다양한 분야의 논문을 규칙적으로 꾸준히 읽어서 연구 동향을 파악하고 가능하다면 정기적으로 학회에 참석해서 동료 연구자들의 최신 연구 발표를 듣고, 네트워킹을 하는게 중요하다고 느낍니다. 두 번째로, 본인과 잘 맞는 멘토를 만나는 것이 연구의 성공에 큰 역할을 한다고 생각합니다. 안타깝게도, 여기에는 운이 적지 않게 작용합니다. 세번째로, career의 큰 그림을 그리는 것도 중요합니다. 학교 내에서 다양한 career와 관련된 세미나 혹은 워크샾에 참석해서 science 관련된 다양한 career path가 있다는 것을 알게 되면, 미래를 준비하는데 도움이 될 것 같습니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
현재는 big data를 활용한, multi-omics 분석, 그리고 single-cell genomics를 통해, 기후변화에 대응하는 작물의 gene regulation을 연구를 진행하고 있습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
박사 유학생활을 시작할때 부터 항상 옆에 같이 있어준 아내 이현승님 한테 이 자리를 통해, 항상 고맙고 미안하다는 말을 전하고 싶습니다. 그리고 딸아이 클로이 한테도 고맙다고 전하고 싶습니다.
#plant science
# UPR
# stress signaling
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