조규성 (Ku-Sung Jo) 건국대학교
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J. Mol. Biol., Volume 431, Issue 7, 29 March 2019, Pages 1468-1480 | https://doi.org/10.1016/j.jmb.2019.02.022
Unique Unfoldase/Aggregase Activity of a Molecular Chaperone Hsp33 in its Holding-Inactive State

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

Chaperone의 일종인 Hsp33 (Heat Shock Protein 33)은 2000년 초반에 동정 된 비교적 발견 된지 얼마 안된 열 충격 단백질입니다. 동정 이후 매년 꾸준히 논문이 발표되고 있으며, Cell, Nature 자매지 급의 빅 저널에 소개되는 등의 샤페론 중 하나입니다. 이러한 기존의 Hsp33은 이중조절기작 (산화적 스트레스 유도)을 통해 활성을 갖는 형태로 전환이 되어야 기능을 한다고 알려져 있었습니다. 하지만 2012년 Hsp33과 EF-Tu 관련 서로 다른 의견을 제시하는 논문이 발표되었고, 저희는 이것을 바탕으로 새로운 가설을 세워 실험을 진행했고, 기존의 활성이 없다고 이야기되던, 환원형의 Hsp33이 발현되면 자체로도 활성을 갖고, 그 기능은 샤페론의 새롭게 제시되고 있던 기능의 범주인 Unfoldase-Function을 갖는다는 것을 확인하였습니다.

Hsp33의 단백질구조기반 기능탐색 연구를 진행하면서 가설을 세우는 과정부터 상당히 재미있었고, 우리가 세운 가설이 틀리면 어쩌지 하면서 연구를 지속했고, 긴장의 연속으로 실험을 진행했었고, 특히 Lon Protease에 의한 단백질 Protease assay를 진행할 때 Hsp33을 제외한 EF-Tu만 분해되는 모습을 실제 보면서, 지도교수님과 SDS-gel사진 스캔하면서 같이 웃고, 기뻐하던 모습이 아직도 기억에 생생하고 그립습니다.

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

건국대 글로컬캠퍼스에 위치한 구조생물학 실험실은 생명공학과 원형식교수님의 지도하에 현재까지도 활발하게 단백질의 구조에 대해서 심층적으로 연구되고 있는 실험실입니다. 원형식교수님은 Hsp33을 비롯한 다양한 단백질에 대한 단백질구조 기반 기능탐색에 대해 우리나라에서 상당한 권위를 가지고 계시며, 앞서 SDS-gel 스캔이야기와 같이 학생들과 스스럼없이 늘 가깝게 지내시고, 상하 관계가 아닌 수평적인 자세로 늘 학생과 접근하시는 분이십니다. 그래서 이미 실험실을 떠난 저도 아직까지 연락을 꾸준히 하고 있을 정도 입니다. 또, 우리 실험실은 12년이상 다년간 축적해온 NMR, CD, X-ray 결정법, ITC 연구경험을 바탕으로 단백질 구조 연구에 깊이 있는 접근이 가능하고 또한 늘 토론을 쉽게 할 수 있는 분위기가 늘 조성되어 있으며, 각자의 프로젝트를 연구하는데 큰 도움이 되는 것이 실험실의 크나큰 장점입니다. 마지막으로 타 대학과의 협동 연구가 늘 진행되고 있는 것도 장점입니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

석사, 박사과정으로 진학하면서 제가 맡았던 단백질의 특성상 negative data가 상당히 많이 나와서 몇 년간 실망의 연속이였습니다만, 이후 샤페론 연구로 전향하면서 그동안 얻어왔던 negative result의 해석과 해결을 위해 공부해왔던 지식과 경험을 바탕으로 Hsp33의 가설을 세우고 그리고 연구 지속하는데 정말 크게 도움이 되었고, 현재에도 연구를 지속하는데 도움이 되고 있습니다. 이런 경험을 통해서 앞으로도 negative result에서 늘 경험과 새로운 지식을 얻으려는 습관이 생겼고 이것 또한 버리면 안되는, 나름의 의미를 갖는 데이터라는 것을 느꼈습니다.

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

과정기간동안 해외 학회들을 다니면서 느낀 것이지만, 우리나라의 구조생물학 연구 수준이 이제 다른 해외유력 대학의 실험실들과 크게 다르지 않다라는 것을 통해서 우리나라에서도 충분히 단백질 구조 기반 연구를 진행하는 할 수 있다는 것을 느꼈습니다. 물론 해외에서 연구를 하는 기회가 생긴다면 그것도 좋은 기회이겠지만, 우리나라에서도 좋은 연구를 진행할 수 있다는 것을 알아 주셨으면 좋겠습니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

저는 한국연구재단의 학문후속세대 양성 사업의 연구 책임자를 수행하고, 현재는 ㈜셀리버리의 단백질 구조분석 팀의 팀장으로 연구를 지속하고 있습니다. 회사의 메인 플랫폼인 “TSDT Platform (aMTD)”를 융합한 iCP-Parkin과 iCP-SOCS3의 구조 분석을 진행하고 있습니다. 현재 상당히 많은 임상단계의 후보물질들을 포함하여 시판되고 있는 많은 약물들이 혈관을 투과하여 Deep Tissue 침투에 많은 한계를 가지고 있습니다. 하지만 aMTD를 융합한 다양한 Cargo protein은 이러한 한계점을 극복할 수 있는 가능성을 가지고 있으며, 현재 이러한 다양한 Cargo Protein에 구조적 접근 분석과 연구를 통해 좀더 안정적인 aMTD-Fused Protein을 설계 및 생산방법을 구축하여, 이를 통해 글로벌 Top3의 다국적 제약회사와 L/O (Licensing Out)를 목표하고 있으며, Parkinson’s Disease와 Pancreatic Cancer 등 다양한 암의 극복에 도움이 되었으면 좋겠습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

먼저 학위과정 동안 정말 말도 안되는 가설과 결과를 가져가도 늘 진심으로 토론에 응해주시고, 격려해주신 원형식 교수님께 감사드립니다. 제 인생에서 교수님과 함께 연구를 해온 것은 큰 영광이고 행운이였습니다. 또 이번 논문에 많은 도움을 주신 김지훈 교수님, 류경석 박사님, 이영호 박사님, 서민덕 교수님, 이유섭 박사님께도 너무 감사의 말씀드리고 싶습니다. 그리고 실험실 후배 채연이 주성이도 너무 고맙다고 전하고 싶고, 아직 실험실에서 밤낮없이 실험하고 있을 우리 실험실 후배들에게도 고맙다는 인사드리고 싶습니다. 마지막으로 과정기간동안 끝까지 믿어준 가족들 정말 고맙습니다.

 

Category : Biochemistry, Molecular_Biology
등록일 2019.10.11
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