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오태석
오태석(Tae Seok Oh) 저자 이메일 보기
DGIST
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Hypothalamic AMPK-induced autophagy increases food intake by regulating NPY and POMC expression
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

전 세계적으로 많은 국가에서 급속도로 증가하는 비만과 그로 인한 합병증으로 인해 연구와 치료 및 관리에 큰 비용을 소모하고 있는 실정입니다. 식욕 조절은 칼로리 섭취와 에너지 소비의 균형을 맞추어 개체의 체중을 조절하는데 있어서 중요한 역할을 하는 기작 중 하나입니다. 실제로 세계적으로 가장 많이 사용되는 지방흡수 저해제와 더불어 식욕 억제제도 비만 치료제로 각광을 받고 있습니다. 선행 연구에서 시상하부의 AMP-activated protein kinase (AMPK)가 식욕 조절 및 에너지 소비를 조절한다는 것이 밝혀졌지만, 아직까지도 그 기작에 대한 이해는 부족한 편입니다.

본 연구에서는 쥐를 대상으로 식욕 조절에 중요한 역할을 한다고 알려진 시상하부의 AMPK가 autophagy를 통해서 neuropeptide Y (NPY) 및 pro-opiomelanocortin-alpha (POMC)와 같은 neuropeptide를 조절한다는 것을 실험적으로 검증했습니다. 쥐 시상하부의 AMPK의 발현을 줄여줄 경우, 단기적으로 식욕 감소와 더불어 체중이 감소함을 관찰했고 AMPK의 활성을 높여서 식욕을 촉진시키는 2-deoxy-D-glucose (2DG) 처리에 의한 섭식 유도도 줄어드는 것을 확인했습니다. Autophagy가 어떤 기작으로 neuropeptide의 전사를 조절하는지 혹은 알려지지 않은 다른 기작으로 식욕 및 체중 조절에 관여하는지에 초점을 맞춘 후속 연구도 식욕 조절 기작을 이해하는데 중요한 연구 방향이 될 것으로 보입니다.

연구 과정에서 생긴 에피소드를 소개하자면 논문의 교신저자인 김은경 교수님이 분석적으로 데이터를 봐주시고 꼼꼼하셔서 연구를 진행하는 학생들이 교수님의 기준에 부합하기 위해 논리적으로 데이터를 해석해가고 추가 실험을 하면서 인고의 시간을 보냈다고 생각했는데, reviewer 두 명의 논문에 대한 긍정적인 평과 minor revision을 받고 보니 그 간의 노력이 값진 것이었다는 것을 깨닫게 되었습니다. 학생끼리 말로 교수님이 reviewer 두 명 보다 훨씬 깐깐하셨던 것 같다면서 웃으며 넘겼던 기억이 있습니다. 교수님의 섬세함 덕에 revision에서 추가적인 실험 요구가 최소한으로 왔고, 그 결과 2주 만에 revised manuscript를 제출할 수 있었습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

제가 현재 박사과정 학위를 진행하고 있는 곳은 대구 달성군 현풍면에 위치한 대구경북과학기술원 (Daegu Gyeongbuk Institute of Science & Technology, DGIST)입니다. DGIST는 2004년 9월 7일에 창립되어 2011년 첫 대학원 입학생을 맞이하고 2014년에는 학부과정도 개설한 신생 연구기관입니다. 저는 뇌과학과로 2012년에 2기생으로 입학을 했는데 당시에는 학과건물을 건설하기 위해 토지 기초공사를 하는 단계였고 연구동에서 2014년까지 연구를 했습니다. 입학 당시에 존스홉킨스대학의 Gabriele Ronnett 교수님께서 학과장을 맡고 계셨고 여섯 분의 교수님이 실험실 셋팅을 하느라 바쁘셨던 기억이 있습니다. 지금의 DGIST는 비약적으로 성장하여 현재 변경된 학과 명칭인 뇌·인지과학과에만 겸임교수, 겸무교수를 포함해서 30명에 가까운 교수님들이 계시고 100명에 가까운 대학원생이 연구를 하고 있습니다.

지금 제가 소속되어 있는 신경대사 연구실은 김은경 교수님이 PI로 계시고, 대사 질환 및 퇴행성 뇌질환의 예방 및 치료를 목적으로 호르몬 또는 영양 신호에 의한 신경세포의 대사와 에너지 항상성 조절에 관한 기전을 규명하는 것을 연구 목표로 두고 있습니다. 또한 본 연구실의 김은경 교수님이 센터장으로 뇌대사체학 연구센터 (Neurometabolomics Research Center, NRC)에서 Agilent Technologies의 분석 장비 및 기술력, 국내외 대학병원과 첨단의료복합사업 등 의료 인프라를 활용하여 대사체 연구 인력을 양성하고 질병 조기진단 융복합 기술개발을 진행 중입니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

연구 활동을 하면서 보람을 느낄 때는 아무래도 결과를 인정 받을 때가 아닌가 싶습니다. 실험 결과 해석을 해서 교수님께 정리해서 가지고 갔을 때 의미 있는 데이터라고 애썼다고 고생했다고 한 마디 들으면 뿌듯함을 느낍니다. 힘들게 얻은 데이터일수록 보람이 더 컸던 걸로 기억합니다. 오랜 시간을 할애해서 많은 쥐들을 희생해가며 실험 조건을 잡으며 후배와 실험을 하다가 조건이 잡혀서 의미 있는 결과가 반복적으로 나온 날, 그 후배와 기쁨의 하이파이브를 했던 기억이 있습니다. Autophagy journal에서 revision을 하라고 왔다고 교수님께서 이메일을 전달해주시면서 고생한 보람이 있다고 잘들 했다고 칭찬하셨을 때가 또 기억에 남습니다. Referee #1의 "different, elegant and appropriate experimental approaches"라는 코멘트와 Referee #2의 "a well-written manuscript"라는 표현과 "The experiments are well-performed."라는 평가를 받고는 우리 연구의 가치를 인정을 해준다는 생각에 보람을 느꼈습니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

후배에게 도움이 되는 말을 남기고 싶은데 우선 제한적이고 개인적이며 10년쯤 지난 과거의 제 경험을 바탕으로 드리는 얘기라는 점을 감안하고 읽으셨으면 합니다. 일단 자신이 진학하고자 하는 대학/대학원의 특성을 잘 파악하고 선택하라는 말씀을 드리고 싶습니다. 그리고 거기서 진행하는 프로그램이 어떤 것들이 있는지 본인이 원하는 것과 잘 맞는지 등을 알아보면 좋을 것 같습니다.

특히 대학원생의 경우에는 학교보다 연구실이 어떤 곳인지 자신과 잘 맞는지가 더 중요한 요소인 것 같다고 개인적으로 느낍니다. 어디로 진학해야 하는지에 관한 문제는 요즘은 국내 연구시설도 국외 부럽지 않게 구축되어 있는 곳도 증가하고 있어서 해외 유학에서 얻을 수 있는 것과 국내에서 학위를 할 때의 장점을 잘 비교해서 결정하는 것도 좋은 방법인 것 같습니다.

마지막으로 많은 경험을 바탕으로 심사숙고하여 결정하라는 말을 전하고 싶습니다. 학위과정이라는 것이 한 번 정하면 꽤 오랜 시간 동안 같은 공간에서 어쩌면 부딪히게 될지도 모르는 인간관계를 포함한 많은 난관들을 헤쳐가며 지내야 하기 때문에 자신이 좋아하고 끈기 있게 해낼 수 있는 분야를 선택해야 힘든 일이 닥쳤을 때 본인의 선택을 믿으며 이겨낼 수 있다고 생각합니다. 다양한 경험을 하는 방법으로는 DGIST에서도 제공하는 인턴십 프로그램이나 오픈랩 등을 여러 기관에서 참석하여 체험해보고 가서 여러 질문도 해보면 진학하려고 하는 곳을 정할 때 도움이 되지 않을까 합니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

학과의 졸업요건에 부합하기 위해 추가 연구 논문을 쓰기 위한 실험을 진행 중입니다. 졸업 후에는 postdoc을 생각하고 있는데 구체적인 사항은 계속 고민 중입니다. 아직까지는 비만 치료나 식욕 조절 방향으로 연구를 계속 해보고 싶습니다. 생명체의 기본적인 욕구인 먹는 것에 대한 갈망이 어떻게 조절되는지 밝혀지지 않은 부분이 아직도 많은 것 같습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

이러한 기회를 통해 감사의 인사를 전할 분들이 많습니다. 우선 지도교수 입장에서 학생들의 실험 진행이 더딜 때도 격려와 더불어 기다려주시고 결정적으로 더 큰 성과를 이룰 수 있도록 독려해주신 김은경 교수님께 감사드립니다. 논문을 분석적으로 봐주시고 논리적인 방향으로 갈 수 있도록 이끌어주시며 조언을 아끼지 않으신 유성운 교수님께도 감사드립니다. 논문을 완성하기 위해 같이 실험하고 토론하고 밤을 새기도 했던 후배 조한채, 조재현에게도 고마움을 전합니다. 논문 그림을 위한 마무리 실험을 하고 manuscript를 작성하며 2016년 새해를 같이 맞이 해준 든든한 후배들이 있어서 큰 힘이 되었습니다.

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1기생으로 입학하여 실험실 셋팅부터 기반을 다져 놓은 이재면 형 그리고 실험실 멤버들에게도 감사를 표합니다. 미팅 자리에서 다양한 질문을 던져주고 코멘트도 주고 토론도 하고 실험실에서 동고동락하며 힘이 되어주어 도움이 되었습니다. 학부 때부터 과학에 대한 열의를 심어주시고 석사를 잘 마칠 수 있도록 지원을 아끼지 않으셨던 석사 지도교수인 윤종원 교수님께도 이번 기회를 통해 감사의 인사를 전합니다. 그 간의 가르침이 박사과정을 하는 동안 든든한 버팀목이 되어주었습니다. 마지막으로 가족에게 감사하다고 전하고 싶습니다. 곁에서 믿어주고 응원해주고 챙겨주어 큰 힘이 되었습니다. 마지막은 연구실 단체 사진으로 마무리하도록 하겠습니다.

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Category: Cell_Biology
등록일 2016-09-07
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