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생명과학의 역사를 쓰는 사람들 Research Highlights

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인터뷰 최윤주
논문 Hyun-Ho Kyeong*, Yoonjoo Choi*, Hak-Sung Kim (2017) GradDock: Rapid Simulation and Tailored Ranking Functions for Peptide-MHC Class I Docking. Bioinformatics, btx589, https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btx589 (*contributed equally)
한줄요약 계산 생물학 방법론을 통한 펩티드와 MHC-I 분자 결합 예측


인터뷰


 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요.


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생명은 면역 체계라는 복잡한 방어 수단을 통해 자신을 보호합니다. 면역 체계의 핵심에는 자신자신이 아닌 것을 분자 단위에서 구분하는 대응 기제가 있습니다. 대조직적합성복합체(MHC; Major Histocompatibility Complex)는 세포 내 분자 중 일부를 세포 표면에 게시해 세포 내의 상황을 외부에 알리는 중요한 분자로, 이 중 MHC-I은 생명체에서 가장 많은 다양성을 가진 단백질로 알려져 있습니다. 생체 내의 면역 반응을 조절한다는 점에서 진단, 장기 이식, 백신 및 치료제 개발 등에 있어 매우 중요한 단백질이지만, 무한에 가까운 다양성 때문에 실험적 방법을 통한 연구가 지극히 제한적이었습니다.

이 연구에서는 실험 방법의 한계를 극복하기 위해 GradDock이라는 컴퓨터 프로그램을 개발하여 시뮬레이션을 통해 MHC-I과 펩타이드 간의 결합을 예측하고자 하였고, 기존의 방법론보다 더 빠르고 정확하게 결과를 예측할 수 있게 되었습니다. 이 연구는 단백질 치료제나 백신의 면역원성 평가를 할 때 응용될 수 있습니다.

 

2. 연구과정에서 있었던 에피소드를 소개해 주세요.

이 연구는 처음엔 저와 직접적인 연관성 없이 카이스트에서 경현호 박사와 김학성 교수님이 독자적으로 수행하던 연구였습니다. 당시 저는 미국 다트머스 대학교에서 박사 후 연구원으로 있으면서 계산 생물학 방법론을 통한 단백질 치료제의 면역원성 제거에 대해 연구를 하고 있었고, 경현호 박사의 연구와 제 연구 간에 연관성이 깊다는 걸 알게 되어 공동 연구 형식으로 연구가 진행, 완성되었습니다. 이 연구엔 강력한 컴퓨터의 계산력과 대용량의 데이터가 만들어졌는데, 수백 기가바이트의 데이터를 단순히 네트워크상으로 보내는 것으로도 수일의 시간이 소요되었습니다.

 

3. 연구를 통해 얻은 지혜를 후배들에게 들려주세요.

생명 과학에 대량의 자료가 쌓이면서 유의미한 정보를 얻어내기 위해 계산 방법론이 많이 개발 및 활용되고 있습니다. 전통적 실험적 방법론을 통한 검증은 여전히 필수적인 사항이지만, 복잡한 생명 현상의 연구에 계산 생물학은 필수가 될 것입니다.

 

4. 나는 왜 명과학자가 되었는가?

개인적으로 저는 학부 때 철학자를 꿈꾸던 철학도였고, 이후 (생물학을 제외한!) 여러 다른 전공을 거쳤기에 스스로 생명과학자라고 생각해보질 않았습니다 ;)

 

5. 다른 하고 싶은 이야기

(연구에 참여한 사람이야 말할 것도 없고) 밤낮없이 고생해준 GPU와 다트머스 대학의 Anthill 컴퓨터 클러스터에 감사를 표합니다.