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이소연
이소연(Soyeon Lee) 저자 이메일 보기
UNIST
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Increased ER–mitochondria tethering promotes axon regeneration
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

Endoplasmic reticulum (ER)과 mitochondria는 eukaryotic cell에서 세포 역할과 생명유지를 위해 중요한 세포 소기관입니다. 특히, 여러 막 단백질들의 interaction을 통한 ER-mitochondria의 막의 접촉은 두 세포 소기관의 communication을 만드는 것이 여러 세포들에서 확인이 되었습니다. 하지만 ER-mitochondria의 막의 접촉이 신경세포의 axon에서 어떠한 역할을 하는 지는 알려지지 않았었습니다.

저희는 이번 연구를 통해 ER과 mitochondria를 연결하는 단백질인 glucose-regulated protein 75 (Grp75)이 axon의 손상 끝 부위에서 locally translation되는 것을 발견했고, 이를 통해 Grp75 단백질이 신경 손상이라고 하는 자극에 대해 반응하여 만들어지는 필요 단백질인 것을 확인 하여, Grp75 단백질의 과발현을 통해 손상된 axon에서의 ER과 mitochondria의 막의 접촉을 증가 시켜줌으로써 신경재생을 촉진하는 것을 확인할 수 있었습니다.

이러한 Grp75 단백질의 과발현이 ER과 mitochondria의 막의 접촉을 증가시켜, ER에서 mitochondria로의 칼슘 이온의 이동을 증가시켜, ATP 생성을 활발하게 하는 기작을 확인을 했고, 나아가 sciatic nerve injury를 입은 mouse 모델에 Grp75를 과발현 시켜줌으로써, 동물모델에서도 신경재생이 촉진되는 것을 확인할 수 있었습니다. 이번 연구를 통해 ER-mitochondria의 막의 접촉을 조절함으로써 신경재생에 대한 새로운 치료 방법을 제시할 수 있을 것으로 전망합니다.

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

저는 울산과학기술원 (UNIST) 생명과학과 민경태 교수님 지도 아래 연구를 하고 있습니다. 저희 연구실(https://minlab.unist.ac.kr)은 석·박사 통합 과정 학생 8명이 누구보다 많은 열정을 가지고 열심히 연구를 진행하고 있고, 크게 두가지 주제로 나뉘어 핵 내의 단백질 항상성에 관한 연구와 또 하나는 신경퇴행성 질환에서 여러가지 분자, 세포적 기작을 밝혀내는 연구를 진행하고 있습니다. 교수님께서 항상 활발하고 자유롭게 토론하는 분위기를 만들어 주시고, 실험에 대해서 아낌없이 지원해주시는, 좋은 실험실 환경에서 연구를 하고 있습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

이 논문은 처음 학위과정을 시작했을 때부터 독립적으로 연구를 진행해 오던 것의 결과로 나온 논문입니다. 학위를 받는 과정은 연구를 처음부터 끝까지 온전히 이끌어가는 과정을 배우는 것이라는 것을 느꼈습니다. 연구 주제를 잡고 가설을 세우고, 가설을 증명하기 위한 실험을 설계하는 과정을 거치면서, 예상한 실험 결과가 나오지 않는 수많은 실패와 좌절을 느끼며, 가설을 수정해 나아가며, 예상한 결과가 나왔을 때의 뿌듯함을 느끼는 과정이 결코 짧은 시간은 아니었습니다. 하지만 어느새 뒤돌아보니 입학할 때 보다는 조금은 성장해 있는 저 자신을 발견했을 때 보람을 느꼈습니다. 비록 아직은 학위 과정 중이지만, 이 논문과 앞으로 더 많은 연구들을 통해 저 자신의 성장은 물론, 제 연구를 통해 여러 사람들에게 도움이 될 수 있었으면 좋겠습니다.

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

대학원으로의 진학을 고민하는 분들이 있다면 실험실에서 인턴을 꼭 해보라고 권해주고 싶습니다. 학부생 때 실험실 경험이 없이 막연한 생각만으로 진학을 하여, 생각과는 달리 원하는 실험 결과를 보는 데에 시간이 오래 걸리고, 연구의 방향을 찾아 나가는 길이 얼마나 길고 험난한지 뒤늦게 알게 되어 포기하는 친구들을 많이 보았습니다. 실험실 인턴 활동을 통해 전체적인 연구의 과정이 어떠한 지 경험을 해보는 것이 중요할 것 같습니다. 또한, 생명이라는 기초과학의 연구가 굉장히 막막하고 긴 마라톤과 같은 여정이기 때문에, 열정과 성실함, 끈기가 필요하다고 생각합니다. 그리고 스트레스를 해소할 수 있는 자신만의 방법을 가지는 것 또한 굉장히 중요하다고 생각을 합니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

중추신경계의 손상이 말초신경계에 비해서 재생이 어렵기 때문에, 이번에 얻은 결과를 토대로 중추신경계에서의 재생에도 적용하는 후속연구를 하고 있습니다. 그리고 신경 손상이라는 범위를 더욱 확장 시켜 생각한다면 신경퇴행성 질환에서 신경 세포의 회복에 대한 적용을 할 수 있지 않을까 생각합니다. 또한, 이러한 결과들을 더욱더 발전시켜 실제적으로 환자에게 적용할 수 있는 치료법을 개발하는 데에 일조하고 싶다는 생각을 가지고 있습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

항상 진정한 과학자의 자세를 알려주시고, 열린 discussion 해주시고, 격려와 응원해 주시는 민경태 교수님 진심으로 감사드립니다. 그리고 항상 열심히 열정적으로 연구를 해 좋은 자극제가 되어주고, 서로 실험이 잘 안될 때 머리 맞대고 같이 고민해주는 우리 MINLAB 식구들에게 감사의 말씀드리고 싶습니다. 마지막으로 매일 실험한다고 집에도 잘 못가는 큰 딸 묵묵히 응원해주는 가족들에게 감사드립니다.

 등록일 2019-08-06
Category: Neuroscience
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