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[기획] 학술상 수상자: 서울대학교 생명과학부 면역제어창의 연구단 안광석 교수 (1)
"바이러스 연구를 통한 인간의 면역체계 이해"

인터뷰 내용
 - 면역제어창의 연구단
 - 실험 대상인 Herpes 바이러스의 장점
 - 현재 집중하고 있는 연구 내용
 - 면역학 연구를 시작한 계기
 - 연구 성과
 - 앞으로 연구 방향과 계획
 - Herpes 바이러스에 감염되면 면역기능이 향상된다?

일시: 2007년 5월 29일, 오전 10:00

장소: 서울대학교 자연과학대학

안광석 교수 약력

면역제어창의 연구단

"바이러스가 체내로 들어오거나 암이 생기면 우리 면역체계는 바이러스나 암을 외부 적으로 인지해서 공격을 하게 된다. 우리 연구실은 이런 면역체계의 원리가 무엇인가, 어떻게 MHC(Major Histocompatibility Complex)가 바이러스나 암 단백질을 특이적으로 T-임파구에게 알려 주는가에 관심을 가지고 있다.

MHC가 세포 안에서 암이나 바이러스 단백질을 만날 확률은 거의 1/10만 정도밖에 안 된다. 세포 안에는 자기 단백질도 수없이 많은데 어떻게 MHC가 아주 효율적으로 암이나 바이러스 단백질을 잡아서 포획하는지 그 원리를 규명하는 연구를 하고 있다.

지금까지 바이러스는 우리 몸속에서 살아남기 위해서 우리 면역시스템을 교란시키며 아주 똑똑하게 진화해왔다. 그 바이러스들이 어떻게 면역시스템을 방해하는지 알게 되면, 역으로 바이러스를 제어할 수 있는 방법도 찾을 수 있다고 본다. 한국인이 많이 앓고 있는 대표적인 B형 간염, Herpes 바이러스와 같은 만성 감염 질병 치료에 도움이 될 것이다.

그래서 우리는 Herpes 바이러스를 대상으로 면역작용을 방해할 수 있는 메커니즘 연구를 하고 있다."

실험 대상인 Herpes 바이러스의 장점

"Herpes 바이러스는 가장 폭넓게 인간에게 감염을 일으키는 바이러스 중에 하나이고, 대부분의 Herpes 바이러스는 건강한 사람에게 치명적이지 않다. 전염성이 강한 바이러스는 실험실에서 연구하기 어렵지만 Herpes 바이러스는 비교적 안정된 바이러스이다. 그리고 바이러스 중에서도 유전자가 큰 편이라서 다양한 면역방해 작용을 하는 유전자를 가지고 있다. 그리고 각각의 독특한 유전자들을 연구하다 보면 다른 바이러스에도 적용되는 공통된 기작을 뽑아내기에 유용하다. 참고로 Herpes 바이러스는 전 세계 인구의 90~95%가 만성감염 되어 있다."

현재 집중하고 있는 연구 내용

"우리는 Herpes 바이러스 중에서도 사이토메갈로바이러스(Cytomegalovirus)를 대상으로 연구를 하고 있다. 바이러스는 세포내로 침입하면 MHC 단백질의 항원제시 과정을 여러 곳에서 단계적으로 방해를 한다. 우리는 지난 10년 동안은 어떤 바이러스 유전자가 이런 역할을 하는지 찾는 연구를 했다. 이런 바이러스 유전자를 찾아내는 것보다 더 중요한 것은 바이러스 유전자를 이용해서 근본적으로 인간의 면역시스템이 암 세포나 바이러스 감염된 세포를 어떻게 탐지해서 죽일 수 있는지 그 기작을 연구하는 것이다. 우리가 바이러스 단백질을 연구하는 것은 인간의 정상적인 세포 면역 기작을 연구하기 위한 수단이다."

면역학 연구를 시작한 계기

"일리노이 대학에서 박사과정 때 세포생리학 공부를 했었다. 세포 내 수많은 단백질들이 자신의 임무를 수행하기 위해서는 정확하게 적절한 위치로 이동을 해야 한다. 세포 내 또는 조직으로 복잡한 길을 어떻게 단백질들이 섞이지 않고 주어진 데로 잘 찾아가는지(protein targeting) 연구를 했었다. 졸업을 할 때쯤 앞으로 내가 연구책임자로서 어떤 연구를 하는 것이 보람되고 전망이 있을까 고민을 했었다. 여러 분야를 고민하던 끝에 세포생물학 배경지식을 이용해서 인체질환에 가까운 분야를 찾아보니 면역학이었다.

생명과학에는 여러 갈래가 있지만 사실 다 연결 되어 있다. 본인이 전공했다고 그 분야만 할 필요는 없다. 과감히 다른 분야로 접근해볼 필요도 있다. 깊이 들어가 보면 모든 게 다 일맥상통한다.

포스닥때 연구책임자로 가면서 자기의 고유영역을 결정해야하는데 그 결정이 대부분의 과학자들에게 가장 어려운 순간 중에 하나이다."

연구 성과

"지금까지 연구원 복이 좀 많았다고 본다. 교수의 연구 역량과 실험을 직접 입증하는 연구원의 손발이 맞아야 되는데 그런 면에서 초창기에 함께 했던 연구원들이 아주 헌신적으로 연구를 잘 해주었다.

작년 10월 Cell 저널에 연구성과를 발표했다. 세포내 신진대사에 산화환원반응이 안 들어가는 곳이 없는데 우리도 MHC 분자와 연결된 산화환원 관련 유전자를 발견했다. 어떻게 산화환원 반응이 면역반응과 연관이 되어 있을까하는 것이 당시는 의문이었다. 결국 3년 반 정도 연구를 하면서 의미를 풀었다. 놀랍게도 산화환원 반응을 촉매하는 유전자가 MHC 단백질이 바이러스 단백질을 잘 포획할 수 있도록 핵심적인 역할을 하는 것이다. 그 연구는 산화환원반응이 면역반응 유발에 밀접하게 연관되어 있다는 새로운 분야를 개척한 연구성과였다. 이 논문은 Cell 저널의 featured article(특종논문)로 뽑히기도 했다.

포스닥부터 지금까지 15년 동안 이 분야를 중점적으로 연구 해왔다. 집중적으로 소분야를 하다보니 어느 정도 성과도 나오고 인정도 받는 것 같다. 외국의 큰 연구소는 포스닥만 20명이 넘는 곳이 많지만 우리는 포스닥이 많아야 2~3명 정도이고 그들과 포스닥을 하는 자세도 틀리다. 그러니 매년 석사학생을 훈련시켜서 연구를 할 수 밖에 없다. 이런 상황에서 세계적인 연구그룹과 광범위한 분야에서 경쟁하는 것은 사실 어렵다. 그래서 역시 소규모에서는 한 분야를 집중적으로 해야 국제적으로 경쟁력을 가질 수 있는 것 같다.

우리도 처음에는 우리의 인력구조를 생각하지 못하고 여러 분야로 일을 펼쳐봤었는데 연구를 반쯤 해놓으면 다른 그룹에서 먼저 발표를 해버리는 일이 한두 번이 아니었다. 그래서 깨달은 것이 우리 같은 소그룹에서는 한군데에만 집중해야 한다는 것이다. 지금은 웬만큼 그 분야에 지식이나 데이터를 가지고 있지 않으면 쉽게 발표도 안하고 다른 영역을 개척할 때는 신중하게 많은 고민을 해본다."

앞으로 연구 방향과 계획

"지금 우리가 확보하고 있는 여러 가지 실험재료들이 많다. 독특한 새로운 메커니즘이나 새로운 패러다임을 발견하려면 새로운 면역 유전자를 발굴하고 네트워크 속에서 찾는 것이 가장 일반적이다. 당분간은 우리가 고유하다고 생각되는 축적된 지식과 발굴한 유전자들이 있어서 이것의 기전을 밝히는 연구를 계속 할 것이다.

그리고 최근에 모든 분야에서 각광받고 있는 microRNA가 면역시스템을 제어한다는 연구결과가 나오고 있다. 바이러스도 microRNA를 가지고 있기 때문에 우리 실험실에서는 바이러스가 가지고 있는 microRNA들이 면역시스템을 어떻게 제어하고 조절 할 수 있는가에 집중할 예정이다.

궁극적으로는 우리 연구가 기초연구뿐 아니라 질병치료의 타깃으로 적용될 수 있도록 임상적인 접근방법을 접목하는 고민을 계속 하고 있다."

Herpes 바이러스에 감염되면 면역기능이 향상된다?

"최근 네이처 저널에 나온 연구인데 아주 흥미로운 데이터이다. Herpes 바이러스가 여러 종류가 있는데 그 중에 한 종류를 가지고 Herpes 바이러스에 감염된 쥐가 다른 일반 박테리아 세균에 쉽게 감염이 안 되더라는 연구이다. 그 이유가 바이러스에 감염되면 늘 인터페론이 분비가 되는데 인터페론이 대식세포를 활성화 시켜서 면역기능을 증강시킨다는 것이다. 상당히 의외인 결과이다. 그러나 옛말에 잔병치레를 많이 하는 사람이 큰 병에 안 걸린다는 것과 같은 맥락이라고 본다. 잔병치레를 하면서 늘 인터페론이 분비되는 사람은 큰 병을 이길 수 있는 것이다."

관련 사이트: 면역제어창의연구단

기자: 장영옥
촬영/사진: 최용주
동영상 편집: 유숙희

  
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