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생명과학의 역사를 쓰는 사람들 Research Highlights

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인터뷰 김태윤
논문 Tae Yoon Kim⁠*⁠, Hyo-Deok Seo*, Joong-jae Lee, Jung Ae Kang, Woo Sik Kim, Hye-Min Kim, Ha-Yeon Song⁠, Ji Min Park, Dong-Eun Lee⁠⁠, Hak-Sung Kim⁠ (2018), A dimeric form of a small-sized protein binder exhibits enhanced anti-tumor activity through prolonged blood circulation. J Control Release, 279: 282-291 (*contributed equally). doi: 10.1016/j.jconrel.2018.04.039
한줄요약 크기가 작은 비항체 골격 단백질인 repebody와 단백질 linker인 spytag-spytag을 이용해 만든 homodimer 형태를 이용하여 혈액 내 순환 시간 및 암 억제 효능 증가


▷인터뷰


 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요.

   현재 사용되고 있는 대부분의 질병 치료제들은 항체에 기반하고 있습니다. 그러나 이러한 항체 기반의 치료들은 제작이 어려우며 제조비용도 매우 높습니다. 그래서 이러한 항체들을 대신할 단백질 기반의 치료제들이 많이 개발되고 있으며 그 중에서도 특히 비항체 골격 기반 단백질(non-antibody scaffold protein)들이 많은 각광을 받고 있습니다. 저희 실험실에서는 이러한 비항체 골격 기반 단백질의 한 종류인 Repebody를 개발하여 여러가지 질병에 대한 치료제로 사용하고자 많은 연구를 진행하고 있습니다. Repebody를 포함한 많은 비항체 골격 단백질들은 항체에 비하여 그 크기가 매우 작습니다. 이로 인해 뛰어난 세포 침투 능력 등 여러가지 장점들도 가지고 있지만, 작은 크기로 인하여 체내에 주입 시 매우 빠른 속도로 소모되는 경향을 보입니다. 특히, renal filtration threshold30kDa을 넘지 못하여 주로 신장을 통해 혈액 내에서 빠르게 제거가 됩니다. 이에 저는 repebody의 혈중 반감기를 증가시키기 위한 방법으로 기존에 알려진spytag-spycatcher라는 단백질 linkerrepebody를 연결하여 covalent bond로 강하게 결합된 repebody homodimer 형태를 개발하였습니다. 이러한 homodimer 형태의 repebody가 마우스 체내에서 기존의 단일 형태의 repebody보다 시간 당 혈중 농도가 증가하고 더 느리게 혈액에서 제거되는 것을 확인 하였으며, 이로 인하여 암세포의 성장을 억제하는 능력이 더 뛰어남을 확인하였습니다. 이 연구를 통하여 spytag-spycatcher 단백질에 기반한 homodimerization 시스템이 비항체 골격 단백질들의 혈액 내 순환 시간을 증가시켜주는 platform으로써의 활용 가능성을 확인하였습니다.

 

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2. 연구과정에서 있었던 에피소드를 소개해 주세요.

   본 연구에서 마우스를 이용한 실험이 매우 필수적이었지만 저희 실험실은 이를 진행할 수 없었기에, 마우스 실험이 가능한 다른 연구진과의 co-work을 통하여 본 논문을 낼 수 있게 되었습니다. 실험 중간에 제가 직접 마우스 체내 주입을 시도해 보았으나 생각만큼 잘 되지 않았습니다. 이번 연구를 통해 마우스 실험의 중요성과 어려움을 몸소 깨닫게 되었습니다.

 

3. 연구를 통해 얻은 지혜를 후배들에게 들려주세요.

   모든 연구를 혼자서 다 할 것이 아니라 적재적소에 co-work을 통하여 효과적이고 빠르게 실험결과를 얻는 것이 더 유용할 것이라 생각됩니다. 또한 처음부터 새로운 것을 개발해 내려고 하는 것도 좋지만 이미 개발해 낸 것을 잘 응용하여 새롭게 구현하는 것 또한 좋습니다.

 

4. 나는 왜 명과학자가 되었는가?

   내가 개발한 치료제가 질병을 치료하는 약으로 널리 사용되어 많은 사람들이 혜택을 볼 수 있도록 하고자 생명과학자가 되었습니다.

 

5. 다른 하고 싶은 이야기

   이번 연구를 지도해주신 김학성 교수님, 그리고 저와 함께 연구를 진행하신 서효덕 박사님께 감사의 말씀드립니다. 앞으로 더욱 열심히 연구에 매진하여 저의 꿈을 이룰 수 있도록 하겠습니다.


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