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생명과학의 역사를 쓰는 사람들 Research Highlights

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인터뷰 김종원
논문 Jong-won Kim, Woosung Heu, Sukyo Jeong, Hak-Sung Kim (2017) Genetically functionalized ferritin nanoparticles with a high-affinity protein binder for immunoassay and imaging. Analytica Chimica Acta, 988:81-88. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28916107
한줄요약 민감도 높은 면역분석을 위해 인공 항체 repebody를 결합한 ferritin 나노입자 개발

인터뷰


1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요.

현재 민감도와 특이성이 높은 표적 물질의 검출 및 분석법이 다양하게 개발되고 있습니다. 대개는 신호 발생 물질인 효소를 나노입자나 항체에 화학적 결합을 통해 이용하고 있으나, 화학적 결합 방법은 불안정성, 불균일성, 그리고 결합력과 활성의 상실을 초래할 수 있다는 단점이 있습니다.

생명과학 분야에는 다양한 나노입자들이 사용되고 있습니다. 그 중에서도, 단백질로 구성된 나노입자는 생체적합성이 좋고 기능화 시키기 위한 유전적 혹은 화학적 변형이 용이하다는 장점이 있습니다. 따라서 인간 면역글로불린 G에 높은 결합력을 가지는 단백질 바인더를 이용하여 유전적으로 기능화 된 ferritin 나노입자를 개발하였습니다. 인간 면역글로불린 G에 특이적으로 결합하는 repebody heavy-chain ferritin N-말단에 연결하였고, 최종적으로 24개의 subunit의 자가조립으로 이루어진 repebody-ferritin 나노입자를 완성하였습니다. Repebody-ferritin 나노입자는 단일 repebody보다 1000배 정도의 결합력이 향상되었고, 이는 나노입자의 multivalency 특성에 의한 것임을 표면 플라즈몬 공명 분석 (SPR)을 통해 확인하였습니다. 또한 형광 물질을 부착하여 western blot, cell imaging, FACS 등의 여러 면역분석을 수행하였고, repebody-ferritin 나노입자가 단일 repebody와 동일 질량을 사용하였을 때에도 보다 더 강한 신호를 발생시켰음을 확인하였습니다.

 

2. 연구과정에서 있었던 에피소드를 소개해 주세요.

ferritin이라는 나노입자는 다양한 목적으로 연구되고 있는 물질입니다. 이 물질을 어떻게 하면 더 잘 쓸 수 있을까 라는 생각으로 이 논문의 목적 외에도 다양한 기본 특성 테스트를 해 본 기억이 있습니다.


3. 연구를 통해 얻은 지혜를 후배들에게 들려주세요.

대학원생으로서 연구활동을 하는 동안, 다양한 문제에 직면하게 됩니다. 혼자서 이러한 문제를 해결하려 하기보다는, 주변 사람들과의 교류와 협업을 통해 해결하도록 해보세요. 개인적인 역량과 능력을 키우는 것도 대단히 중요합니다. 하지만 크고 작은 어떤 도움 없이 모든 일이 순조롭게 진행될 수 없다고 생각합니다. 열정적인 연구 자세와 더불어 적극적인 소통을 하시길 바랍니다.


4. 나는 왜 명과학자가 되었는가?

처음에는 막연하게 생명과학과 관련된 전공을 하고 싶다는 생각으로 출발했습니다. 학부때는 생체공학을 전공하면서 다양한 학문을 접하게 되었고, 그 중에서도 가장 기초가 되는 생명과학에 대해 심도 있는 연구를 하고 싶어 대학원에서 연구활동을 하였습니다.


5. 다른 하고 싶은 이야기

저의 연구활동에 항상 큰 도움을 주신 김학성 교수님과 연구실 동료들께 감사의 말씀을 드립니다. 주변 사람들과의 커뮤니케이션이 대단히 중요하다고 위에 언급했지만, 사실 건강이 최우선인 것 같습니다. 본인만의 건강 관리를 통해 꾸준한 연구활동을 하시고, 많은 성과를 이루시길 바랍니다.


  1. 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 임에도...
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  2. 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...
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  3. 김희연 (생체분자공학 연구실, 김학성 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 생물의약품이 세포 내로 전달되어 약효를 나타내기 위해서는, 일반적으로 선택적인 투과성을 지닌 세포막을 잘 투과할 수 있도록 디자인 되어야...
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  4. 김종원 (생체분자공학 연구실, 김학성 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 현재 민감도와 특이성이 높은 표적 물질의 검출 및 분석법이 다양하게 개발되고 있습니다. 대개는 신호 발생 물질인 효소를 나노입자나 항체에 화학적 결합을 통해 이용하고 ...
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  5. 최정윤 (발생분화연구실, 한용만 교수님)

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  6. 김나연(바이오이미징/광유전학 실험실, 허원도 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. Protein oligomerization is an important molecular mechanism in many biological processes that control numerous cellular events. We investigated the property of crypt...
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  7. 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...
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  9. 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...
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  10. 이동윤(바이오나노의약 실험실, 전상용 교수님)

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  11. 윤정민(에피제네틱스 구조생물학 실험실, 송지준 교수님)

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  12. 경현호, 최윤주(생체분자공학 실험실, 김학성 교수)

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  13. 김정진(행동 유전학 실험실, 김대수 교수)

     ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 우리 뇌 안에는 무수한 억제성 회로가 있지만, 그들의 정보 전달 방식에 대해서는 잘 밝혀져 있지 않습니다. 본 연구팀은 기저핵에서 나오는 억제성 신호들이 어떠한 방식으...
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  14. 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 Views961
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  15. 권도형 (분자세포면역학 연구실, 강석조 교수)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 미토콘드리아는 에너지 생산뿐만 아니라, 칼슘의 저장소, Apoptosis, lipid 합성등 다양한 기능을 수행하는 세포소기관으로, 에너지 상태 외에도 다양한 ion의 흐름, 외...
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  16. 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...
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  17. 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 ...
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  18. 권도형 (분자세포면역학 연구실, 강석조 교수)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 일반적으로 세포의 DNA는 핵내에만 존재합니다. 만약 사이토졸 내에서 DNA센서가 DNA를 인식한다면, 세포는 외부 병원균의 DNA로 인식하여 제1형 인터페론을 생성하는 면역반응을 유도합니다. ...
    Date2017.08.21 By생명과학과 Views1285
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  19. 곽미정 (구조생명과학 연구실, 오병하 교수)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 본 논문은 폐렴을 일으키는 레지오넬라 뉴모필라 균의 독성단백질 분비 기작에서 중요한 역할을 하는 Type IV coupling protein complex(T4CP)의 전체 모델 구조를 규명한 논문입니다 (아래그림). ...
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  20. 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 Views1344
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