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임윤
임윤(Yoon Lim) 저자 이메일 보기
University of South Australia
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Phosphorylation by Aurora B kinase regulates caspase-2 activity and function

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

비정상적인 염색체 수 (aneuploidy)는 암 세포의 특징 중 하나입니다. Aneuplolidy 의 정도는 암 치료 효과와 예후의 지표로 여겨지기도 합니다. 제가 연구하고 있는 실험실에서는 caspase-2라는 효소가 aneuploidy를 가진 세포들을 선택적으로 제거하는데 있어서 중요한 역할을 한다는것을 밝혀냈습니다. 저는 현재 어떻게 caspase-2가 aneuploidy를 저해하는지에 대한 분자 생물학적 기작을 연구하고 있습니다. 따라서 제 연구 성과는 어떻게 암 세포가 살아남고 증식할 수 있는지, 그리고 어떻게 암세포가 치료될 수 있는지에 대한 단서를 제공 할 것입니다.

최근에 Cell Death and Differentiation에 발표한 논문은 제 연구의 일부 결과입니다. 유사분열 (mitosis)은 섬세하고 정확한 조율을 통해 정상세포의 증식에 반드시 필요한 과정입니다. 비정상적인 유사분열은 결과적으로 딸세포들 (daughter cells) 이 비정상적인 염색체 수 (aneuploidy 혹은 polyploidy)를 갖게 됩니다. Mitotic catastrophe (MC)는 이런 aneuploidy 혹은 polyploidy를 갖고있는 세포들을 제거함으로써 암생성을 억제하는 중요한 기작입니다. 이 전 연구들은 caspase-2 의 활성 기능(catalytic function)과 활성화 (activation)가 세표 사멸 (apoptosis) 혹은 세포 주기 정지 (cell cycle arrest)를 촉진하는 MC에서 중요한 단계라는 것을 보여주었습니다. 그러나, caspase-2의 활성화와 기능을 조절하는 분자학적 기작은 불명확했습니다.

이번 연구에서, 저희 연구팀은 caspase-2에서 6개의 새로운 phosphorylation site와 유사분열에서 아주 중요한 kinase인 Aurora B kinase (AURKB)가 caspase-2의 고도로 보존된 384번 serine 아미노산 (S384)을phosphorylation 시킨다는 것을 규명하였습니다. 저희 연구팀은 S384의 phosphorylation이 비정상적인 유사분열 상황에서 caspase-2의 촉매 활성 (catalytic activity)과 세포사멸 기능을 막는다는 것을 보였습니다. 더 나아가, 분자적 모델링은 S384의 phosphorylation이 caspase-2와 기질 (substrate)의 결합에 영향을 끼칠수 있을 수 있다는 것을 제안하고 있습니다. 이번 연구의 결과들은 AURKB에 의한 caspase-2의 phosphorylation이 유사분열동안 caspase-2 활성화를 조절하는 핵심 기작이라는 것을 제안하고 있습니다.

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

Cancer for Cancer Biology (CCB)는 암의 중요 원인들을 찾고, 이런 발견들을 암 치료와 예방을 위한 새로운 방법을 연구 개발 하고있는 Medical Research Institute 입니다. CCB는 South Australia Pathology 와 University of South Australia에 공동 소속 되어있으며, South Australia에서 가장 큰 암 연구소 입니다. 현재, 22 full-time 연구 그룹이 CCB에서 연구를 진행하고 있습니다.

제 post-doc mentor이며 이번 논문의 공동 교신저자이신 Sharad Kumar 교수님은 약 20년 전 caspase-2를 처음 발견하였으며, caspase-2 와 세포사멸 분야에 엄청난 공헌을 하셨습니다. 제가 속해 있는 실험실에서는 또한 ubiquitin-ligation 효소들 (Nedd4 family)의 생리학적, 병리학적 기능을 연구하고 있습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

실험이 계획된대로 잘 진행되지 않고 이유도 모를 때에는 스트레스를 받기도 하지만, 대부분의 실험실에서 보내는 시간은 즐겁습니다. 특히, 새로운것을 발표하고 공유하면서 인류의 건강과 지식에 공헌 할 수 있다는 것이 가장 큰 보람인 것 같습니다.

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

다른 분야도 마찬가지겠지만, 생명과학 분야에서 연구한다는 것은 많은 시간과 노력을 필요로합니다. 무엇을 연구하든 최선을 다하면 반드시 좋은 결과를 얻을 수 있으니 중간에 지치고 힘들더라도 포기하지 않는 자세를 가졌으면 좋겠습니다. 특히 저의 경우와 마찬가지로 남들 보다 늦게 시작하시는 분들께 드리고 싶은 이야기는, 나이는 신경쓰지 말고 남들과 비교하지 말고 오직 자신의 연구와 계획을 가지고 하고 싶은 연구에 매진하시길 바랍니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

현재 caspase-2 관련 연구과제를 수행중에 있습니다. Caspase-2의 ubiquitination에 대해서는 거의 연구된게 없습니다. Caspase-2의 새로운 ubiquitination site들과 caspase-2의 새로운 interactor들도 현재 연구하고 있고 논문 준비 중에 있습니다. 이러한 연구결과들은 암을 치료하고 이해하는데 새로운 방향을 제시 해 줄 수 있을것입니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

연구생활을 하면서 감사함을 전할 분들이 참 많습니다. 우선 저의 연구와 과학자로서의 자세에 대해 몸소 보여주시는 멘토 Kumar 교수님께 감사드립니다. Dorstyn 박사와 다른 senior reserch fellow들의 지속적인 조언과 도움은 제 연구활동에 없어서는 안 될 부분입니다. 또한 호주와 해외 collaborator들은 제가 할 수 없는 부분을 도와주고 있습니다. 제 연구에 도움을 주시는 모든 분들께 다시 한 번 감사의 말씀을 드립니다.

마지막으로, 매일 새벽마다 저와 가족들을 위해 기도해 주시는 어머님과 장모님, 그리고 호주에서 생활하면서 항상 저를 믿어주고 뒷바라지 해주는 와이프와 너무 너무 이쁜 두 딸한데 감사하고 사랑한다는 말 전하고 싶습니다.

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 등록일 2020-09-07
Category: Cell_Biology, Biochemistry, Molecular_Biology
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