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조진화
조진화(Jin Hwa Cho) 저자 이메일 보기
한국생명공학연구원
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45 KB
  CV updated 2020-11-02 22:40
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Deubiquitinase OTUD5 is a positive regulator of mTORC1 and mTORC2 signaling pathways

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

mTOR 신호전달 시스템은 생물이 다양한 외부 환경과 내부의 스트레스 등에 적응하여 생존, 성장, 증식을 가능하게 하는 세포 내 기전입니다. 이런 역할 때문에 mTOR의 활성은 세포 내에서 다양한 경로를 통해 엄격하게 조절되고 있습니다. 그리고 이런 mTOR 신호체계의 비정상적인 활성화는 암, 대사질환 등 다양한 질병의 주요 원인으로 받아들여지고 있습니다. 그래서 현재까지 많은 mTOR의 억제제가 개발되어 왔고, 사용되고 있습니다. 하지만 mTOR 신호체계는 mTORC1과 mTORC2 경로로 나뉘어 기능을 하며, 이 신호전달경로 사이에는 복잡한 조절기전이 있기 때문에 mTOR 억제제로 mTORC1/2 신호체계를 동시에 억제하는데 한계와 어려움을 겪고 있습니다.

본 논문에서 저희 연구팀은 OTUD5라고 하는 탈유비퀴틴효소 (deubiquitinase)를 mTORC1/2 경로의 새로운 조절자로 제시하였습니다. OTUD5는 mTORC1/2 활성화에 필요했고, 활성화된 mTOR는 다시 인산화를 통해 OTUD5를 활성화시켰습니다. 이렇게 OTUD5는 mTOR와 positive feedback loop을 이뤄서 mTOR 신호를 증폭시키는 역할을 함을 확인하였습니다. OTUD5를 억제했을 때 mTORC1/2 신호전달경로가 동시에 억제되는 것을 통해 mTOR 신호전달계에 문제가 있는 질병에서 OTUD5가 새로운 치료 타겟이 될 수 있는 가능성을 제시하였습니다.

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

제가 연구를 진행했던 곳은 대전의 대덕연구단지내에 위치하고 있는 한국생명공학연구원입니다. 저희 실험실이 속해 있는 질환표적구조연구센터는 질환치료 기술 개발을 목표로 질환표적 단백질의 삼차구조 및 작용기작을 규명하고, 구조를 기반으로 표적 단백질을 효율적으로 제어하는 기술을 개발하는 연구를 담당하고 있습니다. 저는 박병철 박사님, 박성구 박사님이 수장으로 계시는 실험실에 소속되어 있고, 이 곳에서 김정훈 박사님, 김선홍 박사님의 가르침을 받아 현재까지 연구를 진행해 왔습니다. 저희 실험실에서는 다양한 E3 ligase와 질환표적 단백질들의 작용기작을 규명하는 연구가 진행되어 왔고, 이런 연구를 바탕으로 질환표적 단백질을 분해할 수 있는 PROTAC (Proteolysis-targeting chimera)과 molecular glue 기술을 개발하는 연구를 진행하고 있습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

제 연구활동의 대부분의 기억은 실패의 기억입니다. 아마 많은 분들이 공감 하시리라 생각합니다. 실패하고 좌절하고 다시 내일을 기약하기를 반복했습니다. 학위 기간 초반에는 초조하고 두려운 마음에 이 과정이 많이 버거웠습니다. 이 과정을 반복하면서 깨달은 것은 처음 시작하는 실험은 무조건 실패하게 되어 있다는 것이었습니다. 그 실패는 내가 무엇을 고쳐야 하는지 가르쳐 주었고, 이것을 수정하는 과정을 통해 결국엔 실험이 완성되었습니다. 아직까지도 이 과정이 버겁게 다가올 때가 있지만 이 과정도 결국엔 잘 마무리되리라는 믿음이 있어 다시 도전할 수 있는 것 같습니다. 그리고 하나의 실험이 완성되고 하나의 이야기가 완성될 때 더 없이 큰 보람과 자부심을 느끼는 것 같습니다.

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

시간을 들여서 공부를 해보고 싶은 마음이 있다면 주저하지 마시고 꼭 진학하시라는 말씀을 드리고 싶습니다. 그때는 상상하지 못했던 큰 세계를 만나게 되고 단계 단계를 거치며 분명 큰 자부심과 보람을 느끼실 수 있을 것입니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

저는 아직까지 배울 것이 많은 신입 연구자입니다. 그래서 세포 신호전달, 단백질 분해, PROTAC 기술의 개발에 대해 더 많이 배우고 연구하고 싶고, 이것이 우리의 건강한 삶에 도움이 될 수 있도록 최선을 다하고 싶습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

이 연구를 논문으로 출판하기까지 많은 분들의 관심과 노력이 있었습니다. 먼저 이 연구를 이끌어 주신 김선홍 박사님, 김정훈 박사님, 그리고 박병철 박사님께 감사드립니다. 유전체 분석에서 큰 역할을 해 주신 김선영 박사님, 김종환 박사님, 그리고 김정환 선생님께 감사드립니다. 초파리 모델에서 OTUD5의 역할을 증명해주신 이성배 교수님, 권민지 박사님, 한명훈 박사님 감사드립니다. 함께 실험을 진행했던 우리 연구실의 동료 연구원분들께도 감사인사를 드립니다. 더 좋은 모습으로 꼭 보답하겠습니다. 감사합니다.

Category: Cell_Biology, Biochemistry, Molecular_Biology
등록일 2020-11-11
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