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개최 예정 웨비나

학술웨비나 알코올성 간질환에서 TSG-6의 섬유화 완화 작용 및 관련 기전 규명 [J. Biomed. Sci.] 습관적 또는/ 그리고 과도한 알코올 섭취에 의해 생기는 알코올성 간질환은 한국을 포함해 전 세계적으로도 꾸준히 발생하는 질환임에도 불구하고 해당 질환을 타깃으로 한 효과적인 치료제는 없는 상황입니다. 특히 섬유화가 동반된 경우 예후가 좋지않은 것으로 알려져 있습니다. 이런 질환을 치료하기 위해 여러 방법들이 연구되어 오고 있고, 줄기세포를 이용한 치료제 개발도 그 중에 하나입니다. TSG-6는 중간엽 줄기세포가 분비하는 사이토카인 중 하나로 항염증 효과가 있다고 보고되어 왔습니다. 저희 연구실은 처음으로 TSG-6가 간질환에서(대사이상 지방간 질환과 간 섬유화 모델) 치료 효과가 있음을 밝혀왔습니다. 이런 TSG-6의 간 치료 효능에 기반으로 본 연구에서는 알코올성 간질환 동물모델에서 TSG-6의 효과와 관련 기전을 연구하였습니다. 만성 알코올성 간질환 동물모델에 TSG-6를 처리했을 때, 알코올 식이에 의해 유도된 심각한 간 손상, 특히 섬유화가 뚜렷이 완화되었습니다. 간 섬유화의 주요 원인인 활성화된 간성상세포가 발현하는 CD44가 절단되어 CD44 세포내 도메인(ICD)이 생성되고 핵으로 이동해 섬유화 유도 유전자의 발현을 촉진합니다. 하지만 TSG-6 처리시 알코올 식이에 의해 증가했던 CD44ICD 생성 및 핵 내 축적이 감소하여 간성상세포 활성이 억제됨을 관찰하였습니다. 이후 TSG-6의 상호작용 인자를 스크리닝하고, 컴퓨터 기반 단백질 상호작용 분석을 통해 TSG-6가 CD44와 MMP14 (CD44 절단 효소) 둘 다에 상호작용하여 CD44 절단 억제을 통해 CD44ICD활성을 감소시킨다는 것을 밝혔습니다. 또한 해당 작용에 직접적인 역할을 하는 TSG-6 활성 부위를 모사한 펩타이드를 디자인 및 제작하여, TSG-6와 동일한 효과를 가짐을 확인함으로써 치료제 활용 가능성을 제시하였습니다. 이번 웨비나를 통해 TSG-6의 알코올성 간질환 치료 효과와 그 기전을 자세히 설명 드리고자 합니다.
  • 2025년 01월 15일 (수) 오후 02시
  • 발표 30분 / 토론, 질의응답 10분
  • 정영미 (부산대학교)
  • PDF (117 KB)
접수완료
학술웨비나 LSD1 라이신 탈메틸화 효소의 단백질 공학을 활용한 히스톤 번역 후 변형들 간의 상호작용 연구 [Nat. Chem. Biol] 후성 유전학적 조절을 돕는 단백질 중 일부 효소는 히스톤 단백질의 번역 후 변형들 간의 상호작용에 의해 활성도가 조절되는 것으로 보고되었습니다. 예를 들어, 유전자 발현과 밀접하게 연관된 히스톤 Lys4 메틸화와 Lys14 아세틸화가 하나의 폴리펩티드 사슬에 동시에 발생하는 경우 (H3K4me-H3K14ac), H3K4me를 탈메틸화하는 LSD1(histone demethylase) 효소의 활성도가 현저히 감소한다고 보고된 바 있습니다. 그러나 세포 수준에서 이러한 기능의 중요성을 명확히 이해하기는 어려웠습니다. 이에 우리 연구팀은 H3K4me-H3K14ac의 시너지 효과가 LSD1의 활성을 억제하면서 여러 유전자 발현을 도울 수 있다는 가설을 세웠습니다. 이를 검증하기 위해, Lys14 아세틸화에 민감하지 않은 돌연변이 형태의 LSD1(Y391K)을 제작하였습니다. Y391K 돌연변이를 K562 세포에 도입한 후 RNA-Seq 분석을 수행한 결과, 돌연변이 K562 세포에서 세포 접착과 관련된 유전자들이 억제되는 현상을 관찰하였습니다. 또한 CUT&RUN 실험을 통해 이들 억제된 유전자 대부분이 cis-regulatory 영역에서 다른 유전자에 비해 높은 수준의 H3K14ac를 보유하고 있음을 확인하였습니다. 이 연구를 통해 히스톤 단백질의 번역 후 번형들 간 상호작용이 세포 내 효소의 생화학적 및 생물학적 기능에 영향을 미칠 수 있음을 제시하였습니다. 앞으로 단백질 디자인을 통한 분자 도구들을 개발하여 이 상호작용들의 중요성을 더 깊이 연구할 계획입니다.
  • 2025년 01월 16일 (목) 오전 10시
  • 발표 35분 / 토론, 질의응답 15분
  • 이광운 (Harvard Medical School)
  • PDF (160 KB)
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기업기술웨비나 3D tissue recording을 위한 3D HD-MEA 소개 [셀라메스] [다양한 분야의 연구자들을 대상으로 공지할 내용이므로, 세미나 참석 여부를 판단하기에 도움이 되는 내용으로 국문으로 작성을 권장합니다.] 신경 연구에서 MEA(Micro Electrode Array)는 탁월한 연구 도구로 자리 잡았지만, 기존 MEA 시스템은 공간 해상도의 부족과 조직 리코딩의 한계 등 몇 가지 기술적 제약이 있었습니다. 이번 웨비나에서는 이러한 한계를 극복하기 위해 개발된 3Brain사의 HD-MEA와 3D HD-MEA를 소개합니다. HD-MEA (High-Density Microelectrode Array)는 기존 MEA보다 훨씬 높은 전극 밀도를 자랑하며, 다양한 위치에서 동시에 세포 단위의 활동을 기록할 수 있습니다. 이를 통해 신경 네트워크 내 세포 간 상호작용과 네트워크 활동을 보다 정확히 분석할 수 있습니다. 3D HD-MEA는 전극이 바닥에서 약 90μm 돌출된 구조로 설계된 독창적인 HD-MEA 칩입니다. Brain Slice나 Brain Organoid와 같은 3D 조직 내부로 전극이 직접 접근하여 신경 신호를 감지하므로, 더욱 신뢰성 높은 데이터를 확보할 수 있습니다. 웨비나에서는 HD-MEA 및 3D HD-MEA의 기술적 강점과 다양한 연구 사례를 논문 기반으로 소개하며, 이 혁신적인 기술이 신경 연구 분야에서 어떻게 활용되고 있는지 실질적인 예를 통해 탐구할 예정입니다. 많은 관심과 참여 부탁드립니다.
  • 2025년 01월 17일 (금) 오후 02시
  • 발표 40분 / 토론, 질의응답 20분
  • 김희수 (셀라메스)
  • PDF (389 KB)
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  • 2025년 01월 22일 (수) 오후 03시
  • 발표 40분 / 토론, 질의응답 10분
  • 조우현 (서울대학교)
  • PDF (127 KB)
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학술웨비나 압타머 기반 RNA 전사 조절을 활용한 모듈식 및 가변적 단백질 바이오센서 구축 [Nat. Commun.] 바이오센서의 개발은 진단 및 치료 등의 다양한 생명공학 분야의 발전에 핵심적인 역할을 한다. 하지만, 항체, 단백질 스위치 혹은 압타머로 대표되는 친화성 시약 기반의 목표 물질 결합을 기능적인 신호 출력으로 연결하는 것은 여전히 굉장히 어려운 과제이다. 본 연구실은 ARTIST (Aptamer-Regulated Transcription for In vitro Sensing and Transduction)라는, 압타머 기반의 단백질 결합을 통해 RNA 전사가 조절되어 넓은 동적 범위에서 단백질을 탐지하고, 더 나아가 필요에 따라 출력되는 RNA 전사체를 변환 가능한 분자 회로를 지원하는, 압타머 조절 전사 기반 모듈형 플랫폼을 개발하였다. ARTIST는 특정 단백질을 인식하는 압타머 도메인과 서로 다른 RNA 전사체를 암호화하는 후속 도메인을 연결하여 모듈형 단백질 바이오센서를 설계한다. 추가적으로, ARTIST를 다양한 변환 회로와 결합함으로써, 원하는 목표 물질 탐지 범위를 가진 아날로그 혹은 디지털 바이오센서를 쉽게 구축 가능하다. 본 연구를 통해 우리는 ARTIST가 의학 연구 및 진단 응용 분야에 활용 가능한 프로그래머블 단백질 바이오센서를 설계하는 간단하고 효율적인 플랫폼이 될 것을 기대한다.
  • 2025년 01월 23일 (목) 오전 10시
  • 발표 30분 / 토론, 질의응답 20분
  • 이헌준 (Johns Hopkins University School of Medicine)
  • PDF (196 KB)
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학술웨비나 저선량 CT 노이즈 제거를 위한 멀티태스크 학습을 통한 강력한 판별자를 갖춘 생성적 적대적 네트워크 [IEEE Trans. Med. Imaging] 컴퓨터단층촬영(CT)에서 방사선량 감소는 2차 암 발생 위험을 줄이기 위해 필수적이지만, 저선량 CT(LDCT) 이미지는 노이즈 증가로 인해 진단 정확도에 부정적 영향을 미칠 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 다양한 딥러닝 기반 LDCT 노이즈 제거 알고리즘이 개발되었으나, 시각적 불일치, 다양한 평가 지표에서의 성능 부족, 다른 CT 도메인에서의 네트워크 강건성 부족 등 여러 문제가 여전히 존재합니다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 세 가지 새로운 접근법을 제안합니다. 첫째, 복원, 이미지 레벨, 픽셀 레벨 세 가지 시각 작업을 동시에 수행하는 멀티태스크 학습 기반의 강화된 판별기를 가진 생성적 적대 신경망(GAN)을 제안합니다. 둘째, 복원 일관성(RC)과 비차이 억제(NDS)라는 두 가지 규제 메커니즘을 도입해 GAN 훈련을 효과적으로 지원합니다. 셋째, 주파수 및 공간 표현을 활용하기 위해 잔여 고속 푸리에 변환(Res-FFT-Conv) 블록을 생성기에 통합하여 혼합 수용영역을 제공합니다. 본 모델은 두 가지 노이즈 제거 작업에서 다양한 평가 지표와 방사선 전문의의 시각적 평가를 통해 검증되었으며, 최신 기법 대비 우수한 성능을 입증했습니다.
  • 2025년 02월 04일 (화) 오전 10시
  • 발표 30분 / 토론, 질의응답 10분
  • 경성구 (서울아산병원)
  • PDF (288 KB)
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학술웨비나 프로바이오틱스 유래 장내 공생미생물이 생성하는 건강수명과 근감소증을 개선할 장수 대사체 연구 [Nat. Commun.] 현재 널리 섭취되고 있는 유산균은 마이크로바이옴 연구의 확장과 더불어 일반인의 관심 속에서 대표적인 건강기능식품으로 자리 잡고 있습니다. 유산균의 긍정적 효과에 관한 연구는 활발히 진행되고 있지만, 건강을 증진시키는 구체적인 작용 기전에 대한 연구는 아직 미미한 상황입니다. 이에 연구팀은 유산균 생균이 생산하는 대사체에 주목하여, 장내 공생 미생물이 생성하는 3-페닐락틱산(PLA)이 미토콘드리아 기능을 강화하고 스트레스 저항성을 높여 건강 수명과 근감소증을 개선할 수 있다는 사실을 밝혀냈습니다. 이번 연구는 PLA가 에너지 대사를 촉진하며 노화 관련 질환, 특히 근감소증을 개선할 가능성을 제시하고 있습니다. 특히, 연구팀은 건강 수명을 객관적으로 평가하기 위한 ‘건강 노화 지표(Healthy Aging Index, HAI)’를 새롭게 개발하여 PLA의 효과를 평가했습니다. 연구진은 이 발견이 근감소증 치료제 개발뿐만 아니라 건강한 노화를 유도하는 기술로 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 이번 연구는 건강한 노화와 근감소증 같은 대사성 질환 치료에 중요한 단서를 제공하며, 학계와 의료계에서 유의미하게 활용되기를 기대합니다.
  • 2025년 02월 04일 (화) 오후 03시
  • 발표 30분 / 토론, 질의응답 10분
  • 김주원 (건국대학교)
  • PDF (373 KB)
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  • 2025년 02월 06일 (목) 오전 10시
  • 발표 35분 / 토론, 질의응답 15분
  • 이민기 (University of Michigan)
  • PDF (124 KB)
참가신청
  • 2025년 02월 07일 (금) 오전 10시
  • 발표 30분 / 토론, 질의응답 10분
  • 전푸름 (한남대학교, 현 Nathan S.Kline Institute)
  • PDF (230 KB)
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학술웨비나 피부 속 골지체 노화 [Dev. Cell] 우리 신체는 하나의 세포로부터 탄생하고 성장하고 어른이 되고 노화되는 “다양한 발달”을 겪게 됩니다. 이번 연구는, 세포가 노화되면서 점차 외부 시그널에 반응을 하지 못하게 되는 발달 생물학의 오래된 의문에, 해답을 하나 제시하였습니다. 세포내 소기관인 “골지체 노화”를 발견하고 그 원인으로 “아연 항상성 변화”를 확인하였습니다. 이를 바탕으로 “노화는 생체 분자들이 열역학 제2법칙을 따라 움직이는 필수 불가결한 흐름”에 한 표 더 기여하였습니다. 인간 세포는 항상 살아 있으며 대사를 하고 있습니다. 다양한 세포내 물질들의 무질서도는 끊임없이 증가하게 되는데, 세포내 필수 미네랄인 “아연”의 무질서도도 증가하게 됩니다. 그 결과, 아연 항상성이 중요한 세포내 소기관 골지체의 노화가 진행되게 됩니다. “골지체 노화”는 골지체에서 만들어내는 세포내 고속도로인 “미세소관” 구조를 점차 파괴하게 됩니다. 그 결과, 세포는 점차 다양한 외부 신호를 운반하는 자동차인 단백질들이 정상적인 위치로 이동하지 못하게 됩니다. 이로 인해 세포는 더 이상 말을 듣지 않게 되고 이번 연구에서는 피부의 노화에 큰 영향을 끼침을 확인하였습니다. “골지체 노화 제어”는 노인성 질환 예방 또는 건강 수명 연장을 위해 주목되어야 부분입니다.
  • 2025년 02월 17일 (월) 오후 02시
  • 발표 30분 / 토론, 질의응답 20분
  • 빈범호 (아주대학교)
  • PDF (266 KB)
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학술웨비나 유전체 교정의 새로운 챕터: 세포소기관 유전체 교정 (미토콘드리아) 이번 발표에서는 유전체 교정 기술 전반과 더불어, 최신 세포소기관 유전체 교정 기술의 발전과 중요성을 소개할 예정입니다. 먼저, 왜 세포소기관 유전체 교정 기술이 필요한지에 대해 설명하고, 이 기술이 가지는 학문적 및 치료적 잠재력을 강조할 것입니다. 기존에 핵 유전체를 대상으로 CRISPR 기반 염기교정기인 ABE(Adenine Base Editor)와 CBE(Cytosine Base Editor) 같은 기술을 통해 염기 수준에서 정밀한 교정을 구현하며 다양한 유전 질환 연구와 치료 개발에 큰 기여를 해왔습니다. 최근에는 유전체 교정 기술이 세포소기관, 특히 미토콘드리아로 확장되고 있습니다. 이를 가능하게 한 기술로는 DdCBE(DddA-derived cytosine base editors)와 TALED(Transcription activator-like effector-linked deaminases)가 있으며, 각각 세포소기관용 CBE와 ABE로 미토콘드리아 DNA를 정밀하게 교정할 수 있습니다. 이 기술들은 미토콘드리아 유전 질환의 새로운 치료 가능성을 제시하며 큰 주목을 받고 있습니다. 이번 발표에서는 이러한 기술들의 개발 배경과 작동 원리, 문제점과 한계를 극복했던 내용을 소개하려고 합니다. 특히, TALED에서 RNA Off-target이 독성에 대한 주요 문제로 확인되었고, 이를 해결하기 위해 Protein Engineering을 통해 RNA 변이를 99% 이상 줄이는 데 성공한 연구 과정을 다룹니다. 또한, 이렇게 개선된 TALED로 쥐 모델에서 안전성과 유용성을 입증한 실험 결과를 공유하고자 합니다. 마지막으로, 이러한 기술이 치료제 개발과 다른 분야와의 연구에서 어떤 잠재력을 가질 수 있는지 같이 논의해보고 싶습니다.
  • 2025년 02월 19일 (수) 오후 02시
  • 발표 40분 / 토론, 질의응답 15분
  • 조성익 (KAIST)
  • PDF (256 KB)
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