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박상규
박상규(Sang-Kyu Park) 저자 이메일 보기
Medical College of Wisconsin
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98 KB
  CV updated 2021-12-30 03:19
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Mechanism of praziquantel action at a parasitic flatworm ion channel

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

제가 연구한 분야는 주혈흡충 (Schistosome)에 의해 감염 되는 Schistosomiasis (주혈흡충증)라는 질병 치료약 Praziquantel의 작용기작에 대한 연구입니다. 주혈흡충증은 전 세계적으로 2억명 이상을 감염시키며, WHO (세계보건기구)에서도 말라리아와 함께 열대지방에서 인간의 생명을 위협하는 위험한 질병중의 하나로 알려져 있습니다. Schistosome은 인간의 장간막, 요로 그리고 방광을 감염시켜 복통, 설사, 혈변, 혈뇨등의 증상을 나타내며, 어린이의 경우에 성장기능 저하나 학습장애도 나타날 수 있습니다. 이 주혈흡충증을 치료할 수 있는 약물로는 Praziquantel이라는 약물이 유일한 치료약으로 알려져 있습니다.

Praziquantel은 강한 기생충 감염 치료약 중의 하나인데, 주혈흡충증뿐만 아니라 촌충같은 조충류의 감염에도 효과적으로 치료될 수 있지만, 이 약이 주혈흡충증과 조충류의 치료제로 개발된 1980년대 초반 이후로 그 작용기전은 정확히 알려져있지 않았습니다.

그 작용기작을 밝혀내고자, Praziquantel이 세포막의 칼슘이온의 투과성을 증가시킨다는 기존의 추측성 연구논문을 바탕으로, Schistosome상에서 발현되는 여러 ion channel들 중, Praziquantel에 의해 칼슘이온 투과성이 활성화 되는 새로운 TRPM channel을 확인하였고 TRPMPZQ 라고 명명하였습니다. 또한 TRPMPZQ 염기 서열을 바탕으로 여러 mutagenesis 연구를 수행하였으며, 그 결과 Praziquantel과 높은 친화력을 보여주는 결합 부위(PZQ binding pocket)를 확인하였습니다. 게다가, 이들 연구를 바탕으로 Praziquantel에 민감성을 보여주는 다른 기생충들에서도 이 channel들이 발현된다는것을 확인하였습니다.

Praziquantel이 유일한 주혈흡충증의 치료약이지만, 심장질환이나 부정맥등의 부작용, 유충보다는 성충에서 더 강하게 작용한다는 단점이 있으므로, 이 연구는 Praziquantel의 단점들을 보완할수 있는 새로운 약물을 개발할 수 있는데 크게 도움이 되리라 생각되어집니다.

제가 처음 이 TRPMPZQ를 발견해 냈을때 저는 저희 연구소 최종 책임자인 Dr. Jonathan Marchant의 얼굴에서 드디어 기다리던 결과를 찾아냈다는 뿌듯함과 기쁨의 표현을 볼 수 있었는데, 그때의 상황이 저에게도 아직 잊혀지지 않습니다.

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

저는 Medical College of Wisconsin에서 근무하고 있고, 저희 연구실은 학과장이며 이 연구의 책임자인 Dr. Jonathan Marchant와 2명의 연구원 그리고 2명의 대학원생으로 구성되어 있습니다. 또한 이 TRPMPZQ를 연구하는데 있어 독일 제약회사인 Merck사의 Dr. Thomas Spangenberg와 Dr. Lukas Friedrich등의 연구 팀원들의 협력으로 TRPMPZQ의 단백질 구조와 Praziquantel 결합부위를 밝히는데 많은 성과를 올릴 수가 있었습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

어드덧 제가 연구의 길로 접어들은지가 20년이 넘어가고 있습니다. 중간 중간마다 힘들고 연구실적이나 결과물들이 제대로 나오지 않을때, 포기할 생각도 많았고, 주변 여러 동료들은 저명한 저널에 논문을 낼 때마다 많은 회의감도 있었습니다. 모든 다른 연구하시는 연구자들도 마찬가지겠지만, 내 자신의 연구결과물이 인정을 받고 출판될때면 큰 기쁨과 보람을 맛 보곤 합니다. 짧은 순간의 기쁨일수도 있겠지만, 그 순간의 보람과 성취감이 지금까지 제가 포기하지 않고 올 수 있었던것 같습니다.

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

저는 석사까지 국내에서 마치고, 박사과정과 포스닥 과정을 모두 외국에서 하였습니다. 지금 돌이켜보니 외국에서 연구를 한 시간들이 국내보다 더 길었던것 같습니다. 국내에서 훌륭하신 지도교수님과 선배님 밑에서 잘 공부하다가, 외국에서의 유학생활은 아무래도 낯선 환경이라 그런지 적응하는데 꽤 시간이 걸렸었던 같습니다. 그러나 더 견문을 넓히고 많은 경험을 쌓기에 좋은 기회가 되었던 시간이었습니다.

다른 분야도 마찬가지이겠지만, 연구를 해서 실적을 올리고 페이퍼를 쓰고 출판되기 까지 이 모든 과정이 나 혼자만의 힘으로 할 수 있는 일이 아닙니다. 운이 좋았다고 할 수 있는건지 모르겠지만, 좋은 멘토를 만난다는 것 역시 중요하다고 생각합니다. 훌륭한 멘토를 만난다는 것도 하나의 인맥으로 이루어지는 것일 수 있기때문에, 연구 활동에 있어서 주변 사람들과의 관계 유지에도 힘쓰면서 열심히 매진 하시길 바랍니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

앞서 말씀드렸듯이 다음 연구 과제로서, 좀더 최소한의 부작용에 최대의 효용 가치를 높일 수 있는 새로운 약물 개발에 힘써 매진할 계획입니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

이 연구 프로젝트를 수행하기까지, 같이 해 준 저의 멘토 Dr. Jonathan Marchant와 연구 협력자들에게 다시한번 감사의 말을 전하고 싶습니다. 그리고 묵묵히 저의 뒷바라지를 해 준 사랑하는 아내와 두 아들, 그리고 부모님에게도 감사의 인사를 전하고 싶습니다.

#Praziquantel #ion channel #flat worm
Category: Cell_Biology, Medicine, Chemical Biology
등록일 2022-01-06
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