KAIST 생명과학과동창회
  • News & Events
  • 생명과학의 역사를 쓰는 사람들 Research Highlights

생명과학의 역사를 쓰는 사람들 Research Highlights

Extra Form
인터뷰 전종철
논문 Pierre Luciano*, Jongcheol Jeon*, Abdessamad El-kaoutari*, Drice Challal*, Amandine Bonnet, Mara Barucco, Tito Candelli, Frederic Jourquin, Pascale Lesage, Jaehoon Kim#, Domenico Libri# & Vincent Géli# (2017). Binding to RNA regulates Set1 function. Cell Discov. 3, 17040. (*Co-first authors, #Corresponding authors)
한줄요약 H3K4 methyltransferase인 효모 Set1 복합체는 전사된 RNA와 결합하며 이를 통해 기능을 조절한다.

인터뷰

 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요.

DNA 와 함께 크로마틴을 구성하고 있는 히스톤은 다양한 종류의 post-translational modification 에 의해 조절됩니다. 히스톤 H3 4 번째 lysine 잔기 (H3K4) methylation 은 대표적인 히스톤 modification 의 한 종류로 활발히 전사가 진행되고 있는 유전자의 전사 시작 지점 (TSS, transcription start site) 근처에서 관찰되며  효모에서부터 인간에 이르기까지 진핵세포들에서 잘 보존되어 있습니다. H3K4 methylation PHD chromo 도메인 등을 통해 이를 특이적으로 인식하는 ‘reader’ 단백질들을 크로마틴 상에 위치시켜 전사과정을 조절하며, 문제가 일어날 경우 mixed-lineage leukemia 를 포함한 여러 암과 다양한 다른 질병에 관여한다고 알려져 있습니다.

이번 연구는 효모에서 H3K4 methylation 을 담당하는 Set1 complex 가 세포 내에서 RNA 와 직접 결합하는 것을 RNA EMSA (Electrophoretic Mobility Shift Assay) CRAC (Crosslinking and analysis of cDNA) 방식을 통해 밝혔습니다. Set1 complex 와 결합하는 RNA 들을 분석하여 전사 과정과 강한 상관 관계를 같는 co-transcriptional RNA 결합과 전사 과정 이후에 상호작용이 예상되는 post-transcriptional RNA 결합이 존재하는 것을 보였습니다. ChIP-seq (Chromatin immunoprecipitation & sequencing) 실험을 통해 새롭게 얻은 크로마틴 상의 고해상도 Set1 지도와 CRAC 실험을 비교하여 RNA 와의 결합이 Set1 complex 의 크로마틴 상의 분포에 영향을 미쳐 H3K4 methylation 양을 조절한다는 것을 보였습니다. Post-transcriptional RNA 결합을 보이는 유전자들과 Set1 유전자의 기능적 연관성을 토대로 Set1 complex 가 세포의 adaptive response 를 조절한다는 가설을 제시했습니다.

기존에는 RNA polymerase ll Paf1 elongation complex Set1 complex co-immunoprecipitation 되는 점을 근거로 H3K4 methylation 이 전사에 중요한 인자들을 통해 유전자의 TSS 에 위치한다고 생각했었습니다. 하지만 아직까지 Set1 complex 와 직접 결합하는 크로마틴 상의 구성물에 대해서는 연구가 잘 되어있지 않았습니다. 이 논문과 함께 최근 발표된 두 논문들 (Sayou et al., 2017; Battglia et al., 2017) Set1 complex RNA 결합이 Set1 complex 의 크로마틴 상의 위치와 양을 조절한다는 것을 보여 새로운 H3K4 methylation 조절 기작을 제시했습니다. 이는 최근 활발히 진행되고 있는 히스톤 modification enzyme 들과 RNA 와의 상호작용 연구에 있어 좋은 예가 될 것 입니다.

 

2. 연구과정에서 있었던 에피소드를 소개해 주세요.

이 연구에는 저희 연구실과 프랑스의 두 그룹이 함께 참여했습니다. 저희 실험실은 시험관 내에서 단백질의 기능을 분석하는 일을 잘합니다. 때문에 순수정제한 Set1 complex 를 가지고 이 단백질의 새로운 기능을 찾고자 다양한 연구를 진행하다가 RNA 와 결합할 수 있다는 것을 알게 되었습니다. 이후 공동연구를 함께한 프랑스 실험실들에서도 다른 접근 방식을 가지고 Set1 complex RNA 의 결합 연구를 진행한다는 것을 알게 되었습니다. 각 실험실들의 장점을 살려 진행된 공동연구를 통해 주장하는 바를 뒷받침하는 결과들의 양과 질을 한층 끌어올릴 수 있었습니다.

 

3. 연구를 통해 얻은 지혜를 후배들에게 들려주세요.

많은 생물학 분야에서 연구의 주기가 점점 짧아지고 경쟁이 치열해지는 것 같습니다. 최근 이번 연구와 관련한 논문이 잇달아 발표되는 것을 보고 연구자들이 비슷한 주제에 관심을 가지고 있다는 것을 다시금 느끼게 되었습니다. 이 공동연구를 위해 많은 분들이 노력해줘서 열심히 실험한 데이터가 발표될 수 있었습니다. 그런 면에서 다양한 연구자들과 교류를 하고 정보를 공유하는 일이 연구를 하는데 있어 더욱 중요한 요소가 되어가는 것 같습니다. 관계를 맺게된  연구자들의 좋은 점을 배우고자 노력한다면 언젠가 좋은 연구자가 될 수 있으리라 생각합니다.

 

4. 나는 왜 명과학자가 되었는가?

생물은 여러 특성들을 가지고 있습니다. 그 중에서도 다양성항상성등이 환경에 맞게 조절되는 것은 생물에 대한 연구를 더 재미있게 만듭니다. 제가 주로 연구하고 있는 히스톤 modification 은 잘 변하지 않은 유전자의 정보가 환경의 변화에 따라 또는 세포의 종류에 맞게 조절되는 기작들의 단초를 제공합니다. 논문을 읽고 새로운 가설을 설정하고 실험을 통해 이를 확인해보는 과정들을 통해 직접 생물의 재미있는 특성을 알 수 있어 생명과학을 배우게 되었습니다.

 

5. 다른 하고 싶은 이야기

학위 과정에 필요한 연구를 잘 진행할 수 있게 많은 조언과 지원을 아끼지 않아주신 교수님께 감사함을 전합니다. 대학원 생활에 잘 적응할 수 있도록 도와주신 홍수경 박사님과 정영선 박사님께 고맙습니다. 힘든 학위 과정을 같이 보내고 있는 동기 권민중 형과 후배들이 있어 든든한 마음입니다. 늘 저를 지지해주시는 가족들과 친구들에게 감사 드립니다.


  1. 황순규(시스템 및 합성생물학 연구실, 조병관 교수님)

    그림. 트랜스포존 시퀀싱 기법을 이용한 pyruvate transporter 유전자 기능 규명 1. 배경지식 Pyruvate 은 생명체에서 탄소원으로부터 에너지를 얻는 과정인 Central carbon metabolism 에서 glycolysis ...
    Date2018.04.30 By생명과학과 Views258
    Read More
  2. 홍지소 (행동유전학 연구실, 김대수 교수)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 두뇌의 내측전전두엽 (medial prefrontal cortex)은 작업기억, 주의집중, 사회성 등 다양한 고등인지기능에 관여하고 있는 부분으로 스트레스 반응 및 공포 반응과 같은 감정의 조절에 ...
    Date2017.08.29 By생명과학과 Views1699
    Read More
  3. 현광범(진핵세포 전사 연구실, 김재훈 교수님)

    <Rad5의 DNA replication fork reversal 모델> 1. 배경지식 다양한 DNA lesion은 replication fork를 stall할 수 있습니다. 이러한 stalling은 genome의 instability 와 cell death를 일으킬 수 있기 때문에, stalled replica...
    Date2018.05.14 By생명과학과 Views162
    Read More
  4. 최정윤 (발생분화연구실, 한용만 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. CFC 증후군은 ERK 신호전달체계의 돌연변이에 의해 발생하는 희귀 유전 질환입니다. 비정상적인 뼈 발달은 대부분의 CFC 증후군 환자에서 나타나지만 ERK 신호전달체계의 이상과 골...
    Date2017.12.11 By생명과학과 Views858
    Read More
  5. 최원영(분자종양유전학 연구실, 임대식 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. Hippo pathway의 effector protein인 YAP과 TAZ의 활성이 직접적으로 위암을 일으킬 수 있다는 것을 동물(마우스)모델로 증명하고, 분자적으로는 YAP activation이 MYC을 upregulation 하는 기전...
    Date2018.04.30 By생명과학과 Views167
    Read More
  6. 천영서(크로마틴 생물학 연구실, 이대엽 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. Centromere의 특징 중 하나는 전형적인 histone H3 nucleosome 대신 centromere-specific histone H3 variant인 CENP-A nucleosome이 존재한다는 점입니다. 이러한 CENP-A nucleoso...
    Date2017.10.24 By생명과학과 Views1474
    Read More
  7. 조유리(분자세포면역학 연구실, 강석조 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해주세요. 2011년 Ralph Steinman이 Dendritic cell의 발견을 한 공로로 노벨 생리의학상을 수상하였습니다. 그 만큼 Dendritic cell은 우리 면역 시스템에 굉장히 중요한 면역 세포입니다. I...
    Date2018.01.03 By생명과학과 Views779
    Read More
  8. 정지혜(시스템 및 합성생물학 연구실, 조병관 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 단감의 경우 실제로 수확 후, 2주 후부터 연화가(물러짐) 진행되어 1달이 지나면 대부분의 단감이 연화되어 먹을 수 없습니다. 이렇듯 단감이 상품성을 가질 수 있는 기간은 한정적 ...
    Date2018.01.08 By생명과학과 Views693
    Read More
  9. 정선혜(세포분열분화발생 실험실, 임대식 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. Non-Alcoholic Fatty Liver Disease (NAFLD, 비알콜성지방간)/ Non-Alcoholic Steatohepatitis (NASH, 비알콜성지방간염)은 이름 그대로 알코올섭취와 상관없이 생기...
    Date2018.03.05 By생명과학과 Views613
    Read More
  10. 전종철(진핵세포 전사 연구실, 김재훈 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. DNA 와 함께 크로마틴을 구성하고 있는 히스톤은 다양한 종류의 post-translational modification 에 의해 조절됩니다. 히스톤 H3 의 4 번째 lysine 잔기 (H3K4) methylation 은 대표적...
    Date2017.10.30 By생명과학과 Views1006
    Read More
  11. 장원열 (세포종양발생학 연구실, 임대식 교수)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 발생과정 중에 있는 조직에는 화학적 자극뿐만 아니라 휘어지고 뒤틀리고 혹은 서로 다른 경도의 세포기질에 둘러싸이는 등의 물리적 자극 또한 주어집니다. 그리고 이러한 물리적 ...
    Date2017.08.01 By생명과학과 Views1519
    Read More
  12. 이한솔 (구조생명과학 연구실, 오병하 교수)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 현미경을 통해서만 볼 수 있는 조그마한 우리의 세포 속에는 2m가 넘는 기다란 DNA가 들어있습니다. 이 DNA들이 헝클어지지 않...
    Date2017.08.21 By생명과학과 Views1800
    Read More
  13. 이준우(크로마틴생물학 실험실, 이대엽 교수)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 본 논문은 제가 Nature Communications 에 개제하였던 연구 내용을 긍정적으로 평가한 <Transcription> 이라는 잡지사에서 제 논문에 관한 review 논문을 작성해 달라는 부탁을 보...
    Date2017.09.25 By생명과학과 Views1409
    Read More
  14. 이민지(바이오이미징/광유전학 실험실, 허원도 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 세포는 외부 환경으로부터 오는 변화를 수용체를 통해서 인식하고, 그 신호를 세포 내부로 전달하는데, 이를 통해서 세포 내에서 여러 기능들이 조절됩니다. 이러한 수용체 중 TGF-...
    Date2018.02.05 By생명과학과 Views900
    Read More
  15. 이동윤(바이오나노의약 실험실, 전상용 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 황달 유발의 주요 물질이자 간 질환의 지표로 사용되어 온 빌리루빈은 다른 한편으로는 많은 염증 질환을 조절할 수 있는 체 내의 강력한 항산화제로 밝혀져 큰 주목을 받아 왔...
    Date2017.10.24 By생명과학과 Views1047
    Read More
  16. 윤정민(에피제네틱스 구조생물학 실험실, 송지준 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 우리 몸에 중요한 유전정보를 담고 있는 DNA는 Histone octamer에 146 base pair가 감겨 있는 nucleosome이라는 기본단위로 이루어진 chromatin 형태로 보관이 되어집니다. DNA ...
    Date2017.10.20 By생명과학과 Views1176
    Read More
  17. 유미란(신경회로망 연구실, 한진희 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 기억이 어떻게 형성 되어서, 어떻게 평생에 거쳐 저장되고 유지될 수 있을지를 밝히는 것은 매우 흥미로운 일입니다. 처음 획득한 기억이 안정화 되기 위해서는 기억에 중요한 여...
    Date2017.10.30 By생명과학과 Views1281
    Read More
  18. 유다영(동물세포공학 연구실, 이균민 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 현재 mammalian 세포에서 생산되는 단백질 의약품의 70%는 Chinese hamster ovary (CHO) 세포를 이용합니다. Glutamine synthetase (GS) / Methionine sulfoximine (MSX) 시스템은 CH...
    Date2018.01.29 By생명과학과 Views602
    Read More
  19. 신혜림 (세포신호전달 연구실, David Helfman 교수)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 암세포의 전이 및 산포는 세포 이동 및 세포 간 응집을 포함한 과정으로부터 비롯된 결과입니다. 이러한 과정은 세포 형태의 변화를 수반하며, 액틴 또는 이와 결합하는 다양한 단백...
    Date2017.09.04 By관리자 Views1310
    Read More
  20. 신정환(시스템신경과학 연구실, 정민환 교수님)

      ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 기저핵은 신경계에서 대표적으로 강화학습과 수의적인 운동에 중요한 부위로 알려져 있습니다. 강화학습이란 예측한 기대치 (Expected value)와 ...
    Date2018.01.29 By생명과학과 Views666
    Read More
Board Pagination Prev 1 2 Next
/ 2