1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 이번 논문은 Ph.D. Thesis 에 대한 논문이었는데 Immunology, Epigenetics 그리고 Cell signaling 등 여러 분야를 다루고 있습니다. Polycomb Repressive Complex 2 는 Histone 3 lysine 27 을 di- tri- methylation 하는 Epigenetic regulator 로 gene silencing 에 큰 역할을 합니다. 저희가 Autoimmune model 과 viral infection model 등 다양한 in vivo model 과 in vitro 세팅에서 PRC2 function을 연구하였는데 PRC2 가 T cell activation 에 절대적인 역할을 한다는 것을 알았습니다. 메커니즘을 연구하는 하다가 T cell specific deletion 이 naïve T cell 에서 PRC2 의 canonical role 인 H3K27me3 에는 영향을 주지 않는다는 것을 알았고 그럼에도 signaling pathway가 alteration 되어있다는 것을 알아냈습니다. 그래서 전 PRC2 가 아마도 signaling molecule을 methylation 해서 TCR signaling 을 조절한다는 가설을 세우고 그것을 증명함과 함께 정확히 어떤 pathway를 조절하는지 연구하였습니다. 제가 연구한 분야는 어떻게 보면 protein lysine methylation 에 대한 것이이었는데, lysine methylation 은 1959년에 Ambler 와 Rees 에 의해 salmonella flagellin protein 에서 처음 발견되었습니다. 그 후에 David allis 가 histone code hypothesis 를 발표함과 함께 Thomas Jenuwein 에 의해 H3K9 methylation 이 heterochromatin formation 에 중요하다는 보고가 발표됨에 따라 lysine methylation 은 epigenetic marker 로써 큰 인기를 끌게 됩니다. Yang Shi lab 에서 lysine demethylase 를 발견함에 따라 lysine methylation 이 생각보다 dynamic 하다는 것을 알았고, Histone methylation 연구에 비해 비교적 많은 관심을 갖지 못했던 non-histone substrate 에 대한 lysine methylation 은 cancer 관련 signaling 에 중요한 mediator 라는 것이 알려지면서 점점 연구가 활발해지고 있습니다. 하지만 아직까지 많은 technical challenge 가 있어서 protein phosphorylation 처럼 큰 분야로 자리잡진 못했지만 앞으로 계속 커질 것 같다는 개인적인 견해입니다. 연구과정에서 생긴 에피소드는 PRC2-mediated signaling events 가 nuclear function 에 의한 간접적인 효과인가 아니면 직접 signaling 을 조절하는 것인가에 대한 답을 몇년간 내지 못했는데 제가 inhibitor 실험으로 key proof 를 제시함으로써 끝을 내어 기념으로 박사 지도 교수님께서 sushi seki 라는 가격이 꽤 나가는 sushi 집에서 오마카세를 시켜주셨습니다. 워낙 어려운 프로젝트라 많은 생각과 reading 을 요구했고, 교수님도 매우 tough 한 standard를 적용시켜서 많은 드라마가 있었지만 맛있는 고급 sushi를 먹은 것으로 마무리하게 되어 하나님께 그리고 제게 많은 격려와 도움을 주신 분들께 감사했습니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다. 제가 연구를 진행했던 소속기관은 Rockefeller University 라는 곳이고 연구실은 Laboratory of Immune cell epigenetics and signaling (PI: Sasha Tarakhovsky) 입니다. 이곳은 Biomedical research 만을 위해 John D. Rockefeller 가문이 세운 연구소입니다. 주위의 Memorial Sloan-Kettering Cancer Center 와 Cornell 의대와 많은 프로그램을 공유하고 있고, 교류도 활발한 편입니다. 특징이라고 한다면 President 밑에 Department 가 따로 없이 모든 Lab Head 가 원칙적으로는 동등한 위치에 있습니다. 그리하여 최대한 연구 독립성을 지켜주고 department 가 없어서 interdisciplinary 한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 실제로 저희 옆에 있던 실험실은 학생 초반때는 Paul Nurse lab 이 있었고, 그 랩이 떠나고는 Shai Shaham lab 이 이사왔습니다. 두랩 모두 저희 랩과는 모델, 시스템, 분야가 전혀 다른 랩들이었습니다. 점심 때마다 전혀 다른 분야 사람들과 얘기하며 많은 것을 배울 수 있었습니다. 이러한 학풍으로 분야의 경계가 없다보니 저 또한 RNA biology, Stem cell biology 등 여러 분야를 경험하고 접할 기회가 생기기도 했습니다. 다만, 같은 분야끼리 모아놓지 않아서 다른 학교들처럼 서로 모여서 Trend를 빨리 따라잡고 시스템도 같이 구축하는 synergism 은 조금 떨어진다고 말할 수 있으나 Unique 한 분야를 개척하고 창의적인 연구를 하기에는 최적인 곳이었다고 생각합니다. 그리고 제가 'Immunology' 를 전공하긴 했어도 이러한 분위기 덕에 'Biologist' 가 될 수 있었다고 생각합니다. 3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람 연구하면서 느낀 점은 교수님이 좀 특이하시고 쉬운 분이 아니어서 매우 Hard 하고 Unique 한 트레이닝을 받아서 할 때는 학생때는 많이 힘들었고, 제가 가는 길에 대한 회의적인 생각도 많이 들었습니다. 결국, 이겨내고 나니 교수님께 많은 respect 도 받고 배운 것이 많아서 보람있었습니다. 가장 보람이 드는 것은 진짜 Ph.D. 가 되었다는 것입니다. 저만의 Philosophy 를 만들 수 있는 사람이 되어서 기쁩니다. 또, 다른 종류의 Doctorate 과정이 아닌 Ph.D. 과정에서만 배울 수 있는 것이 있다는 것을 몸소 체험해서 좋은 경험이었다고 생각합니다. 실험을 잘 디자인하고 적합한 컨트롤을 만들고 많은 실험 테크닉을 수행 할 수 있는 것도 중요하지만 제 생각에 Ph.D. 과정에서 정말 배워야 하는 것은 새로운 Concept 을 제시해서 장기적으로 나만의 Philosophy 를 발전시키는 프로세스인 것 같습니다. 많은 부분 박사 지도 교수의 영향을 많이 받겠지만 모두가 고유의 방법론을 가지고 그런 것을 실천하는 것이 'Doctor of Philosophy' 들이 하는 일이라고 생각합니다. 4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면? Immunology 는 매력적인 학문입니다. 어떻게 보면 오래되었고, 어떻게 보면 역사가 짧은 학문입니다. 고등 생물의 Evolution 의 Core 는 Host-pathogen 혹은 Host-symbiont interaction 입니다. 그 interaction 에는 Immunity 가 존재합니다. 따라서 Immunology 를 공부한다는 것은 cell, molecule, microbe 그리고 system 을 이해하는 것입니다. 그리고 clinical relevance 도 높기 때문에 Humanity 측면에서 의미도 있어서 생물을 공부하는 사람들 입장에서는 매우 호기심을 자극하고 재미있습니다. 제가 이 분야로 진학하려는 후배들에게 조언하고 싶은 것은 역사를 공부하라는 것입니다. Immunology 의 Core question 이 뭐였고, 지금은 무엇이 왜 Immunologist 들의 호기심을 자극하는 가를 아는 것이 중요합니다. Immunology 는 매우 Trendy 하고 다른 분야와의 접목도 많아서 그것을 이해하지 않고는 정말 Superficial 한 연구를 하게 됩니다. 가령 최근에 인기를 누리는 Immunometabolism 을 예를 들면 그 전의 흐름을 모르는 채 공부하게 되면 이미 Cell biologist 들이 오래전에 정립해 놓은 concept 을 immune cell에 적용시키는 것밖에 안되게 될 수도 있습니다. 그리고 Immunology 는 많은 biology 의 concept 을 테스트할 좋은 모델이기 때문에 Immunity 이상의 concept 을 생각해 보는 것도 좋다고 생각합니다. 5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면? Rockefeller 를 떠나 지금은 Harvard Medical School, Department of Microbiology and Immunobiology 에서 포스닥을 하고 있습니다. Dr. Arlene Sharpe 와 Dr. Dennis Kasper 의 지도하에 Microbiome 이 anti-tumor immunity 에 끼치는 영향과 메커니즘에 대해 연구하고 있습니다. 연구를 계속해서 Product 도 많이 만들고 싶지만 그보다 저만의 분야를 만들고 싶습니다. 그것을 이루기 위해 정진할 것 입니다. 6. 다른 하시고 싶은 이야기들.... 많이 부족한 제가 Ph.D. work을 끝낼 수 있었던 것은 부모님과 가족들의 끊임없는 서포트와 함께 하나님의 역사하심으로 가능했다고 믿습니다. 제 박사 지도 교수님인 Dr. Sasha Tarakhovsky 께 감사드립니다. 미술도 하셔서 그런지 제가 본 과학자 중 가장 창의적인 사고를 하시는 분이었지만 아이디어가 극단적인만큼 검증과정을 워낙 철저하게 하셔서 창의성과 과학방법론을 함께 배웠다고 생각합니다. 이러한 트레이닝 과정은 학생일 때 제 부족함으로 인해서 많은 어려움에 부딪쳤는데 주위의 많은 박사님과 교수님들이 도움을 주셔서 이겨낼 수 있었습니다. 특히, 제 Thesis committee 가 가장 큰 역할을 했는데 Dr. Sasha Rudensky, Dr. Carl Nathan 그리고 Dr. David Artis 에게 감사드립니다. 수많은 교수님들 그리고, New York, SRC 모임에서 만난 많은 인연들에게 감사드립니다. 특히, 한진환 박사님, 박성호 박사님, Pedro Lee 박사님, 박세웅 박사님, 박희준 박사님, 김용환 박사님, 김안모 박사님, 강규호 박사님, 오세철 박사님 등등 너무 감사드리고 보고싶습니다. 고인이 되신 정철호 박사님께도 많은 조언과 큰 보살핌에 감사드립니다. 한국에서 아무 것도 모르던 학부생이었던 제게 연구를 처음 가르쳐주시고 계속 정신적으로 힘이 되어주신 연세대 하상준 교수님께도 감사드립니다. 제가 Ph.D. 를 끝낼 수 있었던 것은 랩 사람들이 있었기 때문이라고 생각합니다. 영원한 친구로 남을 Dr. Diego Mourão-Sa, Dr. Brandon Razooky 등 Tarakhovsky lab 멤버들에게도 감사하고, 같이 유학 나와서 힘들 때마다 아낌없이 격려해 주고 많은 얘기를 나눠준 오랜 동네 친구 포항공대 김종환 교수와 나름의 어려움 속에 각자의 방식대로 과학자의 길을 가며 많은 노하우를 나눠준 Columbia 이재엽 박사와 Cornell 이기현, 특히, 학위 과정에서 흔들렸던 과학자로서의 길에 대한 자신감을 다시 일으켜 준 Rutgers 이현빈에게 감사합니다. 마지막으로 제 박사 연구를 소개해 주시고 이렇게 자신을 소개할 공간을 준 Bric 에도 감사합니다. * Alta (in Utah) 에서 랩 리트릿을 했는데 교수님께 스키를 처음 배웠습니다. 마지막날에 쉬운 길과 최고난이도 길이 있었는데, 그래도 배우기도 했고, 한번 올라왔는데 한계를 경험해 보자는 마음으로 직진하였습니다. 포스닥을 하겠다고 마음 먹은 것이 이와 같은 마음 가짐이 아니었을까… 합니다.