University of Rochester Medical Center, Newormics

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Autophagy, 2021 Jan 8 | https://doi.org/10.1080/15548627.2021.1872885
FNDC-1-Mediated Mitophagy and ATFS-1 Coordinate to Protect Against Hypoxia-Reoxygenation

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

미토콘드리아는 에너지생산 뿐만 아니라 세포내 여러 신호를 조절하는 세포소기관으로 미토콘드리아의 정상기능을 유지하는 것은 건강한 세포를 유지하는 하나의 방법이다. 미토콘드리아는 대사과정에서 부산물로 ROS도 만들기에 에너지를 만들면 만들수록 세포에 손상도 증가한다. 하지만 손상된 미토콘드리아를 회복하거나 제거하는 mitochondrial quality control (MQC)로 항상성을 유지한다. MQC는 mitochondrial autophagy (mitophagy), mitochondrial unfolded protein response (mitoUPR), antioxidant, mitochondrial dynamics 등을 포함하며 이 논문에서는 mitophagy와 mitoUPR의 상호작용에 대해 다루었다. 이 연구를 시작 할때만해도 공동 연구자였던 Cole M. Haynes (University of Massachusetts Medical School)가 리뷰논문에서 제시했던 모델처럼 초기 미토콘드리아가 스트레스를 받으면 mitoUPR에 의해 손상된 단백질이나 mitochondrial DNA (mtDNA)를 제거하는 수준에서 시작되어 스트레스의 강도와 기간이 길어지면 손상된 미토콘드리아를 제거하는 mitophagy가 시작되고 증가한 mitophagy로 apoptosis가 일어날 것이라는 것인데 실제로는 그렇게 단순하지 않았고 실험결과들을 따라가다 보니 실험의 숫자가 점점 늘어나 RNAseq과 LC-MS based metabolomic profiling까지 하게 되었다. 최근 미토콘드리아의 다양한 연구결과로 암, 치매, 심장 및 대사질환 등에 치료의 가능성을 열어줄 것으로 주목받고 있으며 특정 대사체를 환자에게 투여함으로써 치료효과를 기대하는 연구도 활발히 진행 중이다.

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

로체스터 대학 (University of Rochester)은 뉴욕 주 북부에 위치한 사립대학으로 이스트만 음악대학 (The Eastman School of Music)과 사이먼 경영대학원 (Simon Business School)이 유명합니다. 연구에 있어서는 학교내 Strong Memorial Hospital과 여러 연구센터가 있어 다양한 전공을 가진 여러 연구자들과 공동 연구를 하기에 좋은 환경을 가지고 있으며 본인의 경우 교내 C. elegans를 모델동물로 사용하는 연구실과의 group meeting 뿐만 아니라 mitochonria나 metabolism에 관심있는 연구자들의 group meeting에 참석하며 많은 것을 배울 수 있었습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

제가 주로 연구하는 C. elegans라는 선충은 적은 비용으로 빠르게 결과를 낼 수 있다는 장점을 가진 모델 동물입니다. 가끔 마우스나 동물세포를 사용하는 연구자들이 논문 리뷰과정에서 급하게 추가 데이터가 필요할 때 C. elegans의 장점을 살린 실험결과가 도움이 될 때가 있습니다.

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

빠르게 변하는 세상속에서 연구의 주제나 기술도 빠르게 변하고 있습니다. 하지만 이 모든 변화를 혼자 공부하고 익힐 수 없기에 우리는 동료가 필요합니다. 부족한 지식은 group meeting을 통해 배우고 기술은 공동연구를 통해 배우거나 위탁해야하기 때문입니다. 그러기 위해서는 좋은 동료가 되어야 합니다. 내가 생각하는 좋은 동료는 미팅에서는 정성껏 준비해서 잘 발표하고 다른 사람이 발표할 때는 잘 들어주는, 그리고 자기 분야의 전문성이 확실해 믿고 실험을 의뢰할 수 있고 노력한 만큼만 대가를 요구하는 합리적인 사람이라고 생각합니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

기회가 된다면 후속 연구로 RNA-seq과 대사체 분석을 통해 얻은 결과를 토대로 뇌혈관이나 심혈관 질환으로 발생한 저산소 손상에 대한 치료제 발굴 연구를 하고싶습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

먼저 1년이 넘는 revision 기간 동안 믿고 지지해 주신 지도교수인 Keith 교수님께 감사를 표합니다. Revision을 하던 중 Crispr-cas9 genome editing을 통해 만든 돌연변이에 off target mutation이 있음을 발견하고 이전의 모든 결과들을 다시 검증해야 했을 때 투명하게 모든 사실을 저널에 알리고 결과를 기다렸던 그의 높은 도덕성에 존경을 표합니다. 그리고 저의 은사님 이신 김도한, 안주홍, 황수연 교수님께도 감사의 말씀을 올립니다.

 

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논문을 기념하며 Keith 교수님과 함께

Category: Cell_Biology, Biochemistry, Genetics
등록일 2021.01.20
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