한빛사 인터뷰
- 등록2024-07-19
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1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
낭포성 섬유증(cystic fibrosis; CF)은 낭포성 섬유증 막전도 조절자(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator; CFTR) 단백질에 문제를 일으키는 유전 질환으로, 이로 인해 세포 내외의 염소 이온(Cl-), 나트륨 이온(Na+), 그리고 수분의 이동에 장애가 생겨 신체 내 여러 장기의 점액이 비정상적으로 끈적거리게 됩니다. 이는 세균 감염에 취약한 상태를 초래합니다. 이 질병은 여러 장기에 영향을 미쳐 다양한 연구가 필요하지만, CFTR 결핍 소형 동물 (예: 설치류) 모델에서는 환자에게서 관찰되는 많은 병리학적 이상이 나타나지 않아 연구가 제한됩니다.
저희는 CF 환자에서 나타나는 병리학적 특성의 대부분을 재현할 수 있는 대형 돼지 모델을 사용하여, CFTR 돌연변이가 있으나 아직 발병 전인 신생 돼지의 장기에서 대사 현상을 관찰하였습니다. 이 연구에서는 동정맥 대사체학(arteriovenous metabolomics)을 적용했습니다. 동정맥 대사체학의 하나의 예로는 Cori Cycle을 들 수 있습니다. 이는 근육과 간에서 분리된 동맥혈과 정맥혈에서 포도당과 젖산(lactate) 수치를 비교 분석하여, 근육에서 생성된 젖산이 간으로 운반되어 포도당으로 변환된 후 다시 근육으로 운반되어 젖산으로 대사되는 과정입니다. 동정맥 대사체학은 단순한 대사 스냅샷을 넘어서, 동맥혈과 정맥혈 간의 수천 개의 대사체 수준을 비교 분석하여 각 조직의 대사 flux를 확인하고, 조직 간 대사산물의 교환을 통해 조직 간 대사를 설명할 수 있습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
UC Irvine의 장철순 교수님 실험실은 식이 영양소 대사가 질병 발생에 어떻게 기여하는지를 심도 있게 연구합니다. 저희는 in vivo isotope tracing, 돼지와 같은 대동물 실험, microbiome analysis 외에도 다양한 생물학적 실험 인프라를 활용하여 연구를 진행하고 있습니다. 또한 많은 대학원생과 포스닥들이 연구에 대해 활발히 토론하고 서로 도와주는 동료의식이 장점입니다.
Irvine은 Southern California에 위치하고 있어 날씨가 쾌적하고 미국에서도 손꼽히는 안전하고 깨끗한 도시입니다. 도시 내에는 한국 음식과 한국 문화를 쉽게 접할 수 있어 생활하기에 매우 편리합니다.
https://sites.uci.edu/janglab/
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
본 연구는 CFTR에서 권위있는 의사과학자로서, Howard Hughes Medical Institute에서도 공로를 인정한 Michael Welsh교수님과의 공동연구로 진행하였습니다. Welsh교수님과 BoRam Kim 박사님과의 공동연구를 통해 다양한 전문가들의 지식과 과학적 견해가 조화를 이루는 귀중한 경험을 할 수 있었습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
한국에서 박사를 졸업하고 캘리포니아 얼바인에서 포스닥을 시작할 때는 새로운 환경에 대한 두려움이 있었습니다. 한국에서 분석화학을 활용한 대사체학을 전공하였지만 동물실험은 처음이였고, 유학의 길에 오르는 것도 저에게는 도전이였습니다. 하지만 이를 통해 많은 것을 얻었고 배울 수 있었습니다. 따라서, 본인이 가지고 있는 많은 선택지 중에서 오랫동안 생각해 온 꿈이 있으시다면 도전해 보셨으면 합니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
저는 궁극적으로 식이의 작은 변화를 통해 질환 발병을 지연 혹은 억제하는 대사연구에 관심이 있습니다. 현재 식이 대사에 관련한 논문들을 마무리한 후, 연구자로서 새로운 여정을 찾아 나설 예정입니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
우선, 깊은 과학적 가르침, 끊임없는 격려와 인내로 저를 이끌어주신 장철순 교수님께 진심으로 감사드립니다. 그리고 2020년 코로나로 인해 연구에 많은 제약이 생겼을 때, 연말에도 MS spec을 돌리고 건물 밖에서 식사하며 같이 고생한 배호성 박사님께 고마운 마음을 다 표현할 수 없을 것 같습니다. 또한, 우리 LEE-JANG lab member들 고맙습니다. Metabolism 연구를 할 수 있도록 박사과정 때 지도해주신 한국기초과학지원연구원 황금숙 교수님께도 감사인사 드립니다. 그리고 한국에 있는 가족들, 항상 응원해줘서 고마워요. 마지막으로 저와 많은 사람들에게 잊지못할 따뜻함을 주신 이진아교수님께도 감사 인사드립니다.
#Arteriovenous metabolomics
#Isotope tracing
#Nutrient metabolism
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