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웹진 Vol.23, No.12 (2021년 12월) 발간
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성민우
성민우(Min Woo Sung) 저자 이메일 보기
Oregon Health and Science University
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93 KB
  CV updated 2021-11-05 10:05
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Vascular KATP channel structural dynamics reveal regulatory mechanism by Mg-nucleotides

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

ATP-sensitive Potassium (KATP) channel은 췌장, 뇌, 심장 및 근육 조직에 발현되고 칼륨이온을 이동시켜 세포내 신호전달계를 통해 중요한 생리학적 기능을 하는 핵심 단백질입니다. 지금까지는 췌장의 KATP (Kir6.2/SUR1)의 기능과 구조가 가장 잘 연구되어 있고, 당뇨 관련 질병과 직접적인 인과과계를 가지는 유전변이에 대해 연구도 많이 되어 있었는데, 이번 논문은 ‘심장근육’에 주요 발현되는 KATP 단백질을 (Kir6.1/SUB2B) cryoEM을 이용해 구조와 4가지 구조적 형태를 발견하고 연구한 것입니다. 연구과정동안에 전자현미경, 카메라 및 소프트웨어에 각각 여러가지 발전이 있어서 새로운 기법이나 데이터 프로세싱 방법을 거의 매번 적용해야 했는데, 매번 조금씩 새로운 발견이 있어서 얼마나 각 부분에서 빠르게 발전하고 적용 되는지 체감하는 계기도 됐던거 같습니다.

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현재는 채널이 열리는 구조을 밝히고 이온 채널의 전체 기작을 완전히 밝히고, 각 조직마다 다르게 발현되는KATP isotype에 맞는 약물 개발에 기반이 될 구조에 연구의 초점이 되어 있습니다.
 

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

현재 Oregon Health & Science University 소속에 있는데, 생화학, 분자/세포 생물학 분야에서 제가 속한 department의 실험실뿐만 아니라 Vollum Institute위 연구실도 함께 건강 보건 분야에 학술 교류가 잘 활성화 되어있는 곳입니다.

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Cryo-EM은 OHSU 소속의 현미경 센터가 잘 설비되어 있었는데 몇년전부터 같은 센터가 미서북부 지역의 national center로 선정 설립이 되면서 현미경 및 센터 운영이 더 정비되었습니다. 비용을 지불하는 대신 연구계획을 제출하고 선정이 되면 NIH 지원으로 무료로 Titan-Krios 현미경을 일정 기간 쓸 수 있게 되어서 저희 실험실 입장에서는 유리한 조건이었습니다.
 

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

기존에하던 췌장 KATP 발현 방식에서 다르게 새로운 cell line 스크린하고 1) 단백질 발현 방법도 찾아야 했고, 2) graphene-oxide 라는 물질 이용해 cryoEM 샘플 만드는 과정에서 꽤나 시간을 들였지만, 나중엔 이 두가지 어려웠던 부분이 실험의 강점이 되었습니다. MD simulation 추가해서 보완한것도 도메인의 기능을 연구에 주요부분이었습니다.
Supplement videos : https://www.pnas.org/content/118/44/e2109441118/tab-figures-data

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

구조생물학 하고 계신다면 한 분야에만 정체해 있는 것 보다는 여러분야에 전문성을 가지는게 앞으로의 진로에 도움이 될 것 같은데, 예를들오 NMR:X-ray/cryoEM 분야에 있다면 기능 실험방법 혹은 보완이 될 만한 방법들도 병행하면 강점이 될 것 같네요. CryoEM 이용한 Tomography는 앞으로 유망할 것으로 보입니다. 급변하고 빠르게 발전하고 있는 분야 중 하나이구요. 모집요강을 학계건 회사건 보시면 어떤 인재를 필요로 하는지 쉽게 알 수 있을꺼라고 생각합니다. 학회 등에서 다른 전문가와 얘기할 기회가 있다면 최근 학계 동행에 대해 질문하고 얘기를 나누는 것도 앞으로 몇년간 뭐가 중요하고 본인이 하면 좋을지 판단하는데 도움이 될꺼라 믿습니다. 대부분 비슷한 고민을 가지고 있었을 것이고 그럴때 어떻게 판단하고 뭘 했는지에도 중요한 힌트를 얻을꺼라고 생각하고요.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

앞으로 비슷한 구조 연구를 계속하려고 하는데, 회사이서 일하게 되어서 실제 약 개발에 성과를 내면 좋겠고, 저만의 연구 주제로 계속 연구했으면 하는 바램으로 효율적으로 일하려는 계획입니다. 계속 발전해나가는 분야인 만큼 최근 기법들 토론하면서 알게 되는게 많은데, 현재 참여중인 스터디 그룹이나 워크샵 등에 되도록 꾸준히 참여해 보려는 생각입니다. 인라인 및 다른 활동들도 좋아하는데, 연구에도 일상 생활에도 도움이 되었던것 같네요. 근본적으로 왜 사는지 어떻게 살아야할지의 고민이 연구하며 살아가는데에 좋은 동기부여가 되었던 것 같고 계속 그럴 계획입니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

학부때 성적이 좋지않았었는데 방원기 교수님 독려해 주셨던게 대학원 진학에 큰 동기가 되었던것 같고 지도교수님들, 황광연 교수님, Dr. Andreas Holzenburg, Dr. Show-Ling Shyng, 모두 공통적으로 open discussion 해 주셔서 생각을 자유롭게 해 볼 수 있게 해 주셨던 것 같아 감사하네요. 지금까지 도와주고 토론도 같이해준 반려자님께 특별히 감사하고, 저는 연구를 하고 있지만 중간에 일을 멈췄던 아내도 이사가는 곳에서 이어 의학분야에서 커리어를 수 있으면 좋겠네요. 학업이외에 이민자 신분으로 여러가지 일이 또 많이 있고 제약도 있는데, 신앙이 저와는 다른분도 계시겠지만, 한걸음마다 하나님 인도해 주시는게 있었고, 이에 감사한 마음을 잊지 않는것도 중요하다고 생각 합니다.

#Potassium ion channel #Cryo-EM #MD-simulation
Category: Biochemistry
등록일 2021-11-17
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