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박환우
박환우(Hwan-Woo Park) 저자 이메일 보기
건양대학교 의과대학, University of Michigan
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Lipotoxicity induces hepatic protein inclusions through TBK1-mediated p62/SQSTM1 phosphorylation
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

비만과 영양과다는 간 지방화를 유도하고, 간 지방화는 지방독성에 의한 간세포 손상을 일으켜 지방간염(non-alcoholic steatohepatitis, NASH)의 원인이 되기도 합니다. 지방간염은 유비퀴틴화 단백질과 유비퀴틴 어댑터인 p62/SQSTM1 단백질로 구성된 불용성 단백질 응고체(insoluble protein aggregate)의 축적과 관련이 있습니다. 간세포에서 p62 단백질 응고체의 형성은 지방간염이나 간암의 발병과 관련하여 좋지 않은 예후를 예측하는 중요한 표지자일 수 있습니다. 그러나 그동안 단백질 응고체를 유도하는 분자적 메커니즘에 대해서는 밝혀진 바가 없었습니다.

이번 논문은 2014년 한빛사를 통해 알려졌던 Nature communications에 게재된 연구의 후속 연구결과로서 그 당시 지방독성이 오토파지 손상을 일으켜 단백질 응고체 형성을 촉진한다는 것을 밝힌 바 있습니다.
(http://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=hbs_treatise&id=40534&idauthorid=23506&ttype=0&ksr=1&FindText=%B9%DA%C8%AF%BF%EC)

이번 논문의 중요성은 과다영양 및 비만이 지방간염과 간암과 같은 심각한 간의 병리학적 증상을 어떻게 촉진시키는지 대한 해답을 제공할 수 있는 메커니즘을 규명했다는데 의미가 있습니다. 지방독성에 의해 Tank-binding protein kinase 1(TBK1)이 활성화 되어 p62를 인산화 시키고, 이러한 현상이 간세포에서 단백질 응고체의 형성에 중요하게 작용한다는 것을 밝혔습니다. 또한 TBK1 억제를 통해 배양된 간세포에서뿐 아니라 비만 및 지방간염 마우스 모델에서 단백질 응고체 형성을 억제할 수 있다는 것을 규명하였습니다. 따라서 향 후 이러한 메커니즘은 지방간염이나 오토파지(autophagy) 손상과 관련된 질환 등에 새로운 치료제 개발을 위한 중요한 단서가 될 수 있으리라 생각합니다.

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

주된 연구를 수행했던 Michigan주 Ann Arbor에 위치한 University of Michigan은 명문주립대학으로 의과대학(Medical School)은 U.S. News & World Report에 의해 연구부문에서 매년 상위권을 유지하고 있을만큼 연구중심대학입니다. 2014년 9월까지 있었던 Dr. Jun Hee Lee lab은 Geriatrics Center에 소속되어 있으며, drosophila(초파리)뿐 아니라 mouse에서 Sestrin 계열 단백질의 기능과 신호전달 메커니즘에 관한 연구를 주로 하고 있습니다. 제가 건양대 의과대학으로 온 후 조춘석 박사님께서 Lee lab에서 이어서 연구를 진행하셨습니다.

그리고 제가 2014년 9월부터 연구를 수행했던 건양대 의과대학은 신흥 교육 명문대학으로서 최근 대학중점연구소 지원사업에 선정되며 연구에도 많은 지원을 하고 있습니다. 현재 제 연구실은 세포생물학교실에 소속되어 있으며, 난치성 질환에서 Autophagy와 Sestrin의 신호전달 메커니즘과 치료법 개발에 관한 연구를 활발히 수행하고 있습니다.
실험실 웹페이지 주소: https://sites.google.com/site/cellbiologykorea/

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3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

저의 연구 주제는 다양한 난치성 질환에서 아직 알려지지 않은 autophagy 역할 또는 Sestrin 단백질 관련 메커니즘을 규명하는 것입니다. 그러나 방법적으로 또는 이론적으로 한계에 부딪힐 때도 있습니다. 그런 경우 지도교수님을 비롯하여 주변에 좋은 동료들과 함께 고민하고 힘을 합하여 난제를 풀었을 때 연구하는 것에 대한 즐거움과 소중함을 느끼게 됩니다.

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

[논어]에서 자신이 하는 일을 즐기는 사람의 가치를 언급합니다. lab 마다 분위기가 다르고, 학생들의 성향도 각각 다릅니다. lab에서 서로 다른 성향의 lab member들이 건강한 조직생활을 하려면 즐길 줄 아는 사람이 많아야 할 것으로 생각됩니다. lab에서 즐기는 사람이 되려면, 타인의 말에 귀를 기울이고, 배우려 하며, 열린 생각으로 교수님과 동료 연구자와의 신뢰적 관계를 형성하도록 노력하는 것을 추천합니다. 좋은 아이디어와 연구 결과는 끊임없는 탐구와 동료 연구자들과의 connection에서 시작되기 때문입니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

이번 논문에서 TBK1 신호경로의 억제가 단백질 응고체뿐 아니라 섬유화가 동반되는 간질환을 효과적으로 약화시키는 것을 밝혔기 때문에, 이러한 메커니즘은 지방간염이나 autophagy 손상과 관련된 질환 등에 새로운 치료제 개발을 위한 중요한 단서가 될 것입니다. 따라서 관련 메커니즘을 활용하여 다양한 난치성 질환에 대한 역할 및 치료제 개발에 대한 연구를 진행하고자 합니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

논문의 이론적 완성에 큰 힘이 되어주시고 저의 좋은 멘토이신 이준희 교수님과 실험적으로 노고가 많으셨던 조춘석 박사님, 그리고 이 논문에 함께 헌신하신 Allison Ho, Ian A. Semple, Boyoung Kim, Insook Jang, Haeli Park, Shannon Reilly, Dr. Alan R. Saltiel께 감사드립니다. 기도 후원자이신 사랑하는 가족과 교회 식구분들 그리고 하나님께 감사드립니다.

끝으로 건양대 의학과 세포생물학교실의 신종대 교수님과 현재 후속 연구에 매진하고 있는 저희 lab 학생들에게도 감사함을 전합니다.

저희 lab은 항상 열려 있습니다. 과학에 대한 탐구심과 열정을 가진 분들이라면 언제든지 문을 두드려 주세요.
실험실 웹페이지 주소: https://sites.google.com/site/cellbiologykorea/
 등록일 2018-01-08
Category: Medicine
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