한빛사 인터뷰
- 등록2024-03-05
- 조회917
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
전체 인간의 유전체 중 약 75%가 transcription 될 수 있고 그 중 약 2% 이하가 protein coding gene입니다. Transcription이 활발하게 일어나는 유전체는 DNA break에 취약하다고 알려져 있습니다. 이러한 DNA break을 올바르게 복구하지 못하게 되면, 유전체 염기서열의 돌연변이 및 손실이 발생되고 각종 암과 같은 질병이 될 가능성이 높아집니다.
최근에, transcriptionally active region에 발생되는 DNA double-strand breaks (DSBs)을 transcript인 RNA를 이용하여 복구하는 Transcription-associated Homologous Recombination Repair (TA-HRR)이 규명되었으며, TA-HRR 관련 분야는 밝혀진 것보다 밝혀져야 할 부분이 많은 연구 분야입니다.
저희는 Autophagy의 주요 인자 중 하나로 알려진 MAP1LC3B(LC3B)가 transcriptionally active region 손상 복구 기전인 TA-HRR의 주요 인자인 것을 밝혔으며, 손상 부위 및 주변에 생성되는 R-loop과 LC3B가 직접 상호작용하여 R-loop의 resolution 및 BRCA1의 모집을 조절하여 유전체 손상 복구하는 것을 확인하였습니다. 또한, 유전체 손상 부위 밖에서는 BRCA1의 3’ UTR 부위에 위치한 ARE(AU-rich elements)와 상호작용 하여 mRNA의 안정성을 높여 유전체 손상 복구에 필요한 BRCA1 단백질의 감소를 저해하는 것을 확인했습니다. 이러한 연구 결과는 Autophagy와 유전체 손상 복구 기전의 연관성에 LC3B가 중심이 될 수 있음을 시사하며, 핵 내 존재하는 LC3B의 새로운 기능을 규명한 연구입니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
본 논문은 아주대학교 의과대학 강호철 교수님 지도하에 수행되었습니다. 강호철 교수님은 암세포와 신경세포에서 유비퀴틴, 유비퀴틴 유사체 및 PARP1과 관련된 유전체 안정성 조절 기전 및 신호전달을 연구하시며 현재까지 지속적으로 논문을 출판하고 계십니다. 저는 2016년 6월에 인턴생활을 시작했고, 교수님을 중심으로 학생들이 활발한 연구를 진행하는 것을 보고 학위과정을 결심했습니다. 강호철 지도교수님께서는 아무것도 몰랐던 저를 입학해서 현재까지 기본 실험의 원리부터 세포내에 일어나는 여러가지 과정들을 단순한 암기가 아닌 머리로 이해하는 방법을 알려주셨고, 하나의 분야에 국한되지 않는 사람으로 성장 할 수 있게 지도해 주셨습니다. 또한, 제가 본 어느 분들보다 과학에 대한 열정이 높으신 분이십니다. 저희 연구실은 인원이 많은 편은 아니지만, 그 만큼 서로 돈독하고 좋은 논문도 많이 출판하는 내실이 꽉 찬 연구실입니다. 주기적으로 매년 외국으로 학회를 가서 발표도 하며, 최신 연구 동향을 배울 기회도 다른 연구실보다 많다고 생각합니다. 연구를 진행함에 있어서는 진중하지만, 놀 때는 한없이 자유분방하게 노는 것이 저희 연구실의 분위기입니다. 저희 연구실에 많은 관심 부탁드립니다. 뿐만 아니라, 아주대학교 의과대학은 학생들이 학문의 깊이를 더할 수 있는 많은 커리큘럼이 있고 누구보다 학생들을 생각하시고 열정적으로 가르쳐 주시는 많은 교수님들이 있는 곳입니다. 또한, 실험에 관련된 많은 네트워크와 장비를 보유하고 있으며, 세미나 및 자체 학회를 통해 다양한 분야의 많은 사람들이 서로 교류하면서 연구를 진행하고 있습니다. 학업에 흥미를 느끼시고 연구에 열정을 가지고 계시다면 아주대학교 의과대학에서 학위를 하시는 것을 추천합니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
논문이 출판되기까지 올바른 길로 가고 있는지 많이 방황도 하고 고민도 많았습니다. 실험 결과에 따라, 감정적으로 일희일비하지 말고 과학에 근거하여 객관적으로 해석하고 문제를 해결하라고 하신 교수님 말씀이 제가 중심을 지키며 연구를 하는데 큰 도움과 이정표가 되었습니다. 제가 발견하는 결과들이 다른 연구자분들의 연구에 도움이 되면 좋겠다고 생각을 하며 연구를 하였습니다. 그래서 연구활동을 하면서 새로운 것의 발견에 대한 두근거림과 실험 결과에 대한 책임을 동시에 느끼며 연구활동을 했고 연구를 하며 처음 경험해보는 감정인 것 같습니다. 부족하지만, 이제야 진정한 연구자의 길로 들어설 준비를 시작했다고 생각합니다. 아직 세상에 밝혀지지 않은 생명 현상의 본질이 무엇인지 연구하는 것은 그 자체로 보람되고 자부심이 되는 것 같습니다. 인간의 삶의 질 향상과 질병의 진단 및 치료제 개발의 배경에는 항상 기초과학이 먼저 있다고 생각합니다. 저의 연구가 생명 현상을 좀 더 명확히 이해하고 뒤에 연구하는 분들에게 작은 이정표가 된다는 생각으로 연구를 진행하고 있습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
제가 학위과정을 하며 느낀 점은, 새로운 생명 현상을 밝히는 것은 분명히 가치 있고 설레는 일이지만 그 만큼 힘든 여정이라고 생각합니다. 연구를 진행함에 있어서 목표를 설정하고 실험 결과에 흔들리지 않으며, 남과 나를 비교하여 스스로의 자존감을 깎아내리지 않는 것이 도움이 될 것이라고 생각합니다. 마라톤과 같은 긴 여정이라고 생각하시고 목표를 구체화해서 달성해가는 것이 중요하다고 생각합니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
저희 연구 결과를 기반으로, 신경발생이상 및 신경질환과 관련된 유전체 불안정성 조절기전에서 LC3B의 기능을 연구 할 예정입니다. 신경세포는 분화 세포와 달리, DNA 복제를 통한 sister chromatid를 사용할 수 없기 때문에 유전체의 온전한 염기서열을 유지하기가 어려우며 유전체 손상에 취약합니다. 이러한 유전체 손상의 축적은 신경세포의 기능적 다양성 감소 및 세포 사멸을 유발하여 각종 퇴행성 신경질환을 포함한 신경계 질환의 발병 원인이 됩니다. 따라서, 신경세포는 유전체 손상을 복구함에 있어서 DNA와 상보적 서열을 가진 RNA에 의존적일 확률이 높으며 실제로 RNA를 복구의 주형으로 사용한다는 논문이 발표된 적 있습니다. 이러한 일련의 연구는 아직 뚜렷한 치료제가 없는 신경질환들의 치료제 개발에 큰 도움이 될 것이라 생각됩니다. 박사 학위 취득 후에도 외국에서 박사 후 연수과정을 통해 신경 유전체의 안정성 유지 및 복구 기작에 관한 연구를 할 예정입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
제가 1저자로 논문을 출판할 수 있었던 이유는 옆에서 같이 연구하며 힘이 되어준 공동 1저자인 윤한솔 학생과 황이슬 학생 도움이 가장 크다고 생각합니다. 혼자의 힘으로 어려울 때, 큰 도움을 받았고 같이 실험을 하며 협력에 대해 많이 배웠다고 생각합니다. 또한, 강호철 지도교수님께서 부족한 부분에 있어 많은 지도 편달 해주셨기에 무사히 논문을 완성할 수 있었습니다. 앞으로도 강호철 지도교수님의 가르침을 감사히 받으며 훌륭하고 타의 모범이 되는 과학자로 성장하겠습니다. 저희 연구실 동료들에게도 감사 인사를 전합니다. 덕분에, 힘든 날도 웃으면서 지낼 수 있었습니다. 마지막으로, 항상 뒤에서 응원해주신 부모님과 선영이, 세인이에게 감사 인사를 드립니다. 앞으로도 겸손한 마음으로 연구하도록 노력하겠습니다.
#MAP1LC3B
# Transcription-associated Homologous Recombination Repair(TA-HRR)
# Genomic instability
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