▷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 복제 과정에서는 DNA가 복제가 되면서 Chromatin assembly/disassembly가 활발히 이루어 질 뿐 아니라 복제된 DNA를 Nucleosome형태로 보관하기 위해 굉장히 많은 Histone 들이 세포질에서 만들어져서 핵 속으로 전달되어져야 하는데요. Kap123는 budding yeast에서 히스톤 H3/H4를 전달해주는 주요한 Import 단백질로 알려져 있습니다. Kap123단백질은 Histone H3 또는 H4 단백질의 N-말단 꼬리부분에 존재하는 Nuclear Localization Sequence (NLS)를 인지하여 세포질에서 핵으로 전달한다고 알려져 있습니다. 하지만 히스톤 H3, H4모두 NLS가 존재 하기 때문에 Kap123 단백질이 히스톤의 NLS를 인지할 때 어떠한 방식으로 인지하는지 또한 Kap123를 매개로 한 히스톤 전달에서 cytoplasmic H4 (K5ac와 K12ac)의 보존적 di-acetylation의 역할은 무엇인가에 대한 풀리지 않은 생물학적 질문이 있습니다. 이 질문에 대한 대답을 하기 위해 공동연구 하는 실험실에서는 Kap123의 구조, Kap123-H3- 그리고 H4-NLS Complex의 X-ray 구조를 규명하였습니다. X-ray 구조는 Kap123단백질 내에 H3와 H4 NLS를 인지할 수 있는 두개의 Lysine-binding pocket이 있고 H3-NLS와 H4-NLS는 최소한 이 두 Lysine-binding pocekt중 하나는 공유하고 있으며 H3- 그리고 H4-NLS는 상호 배타적임을 보여주고 있습니다. 저는 SPR 실험을 통해 Kap123의 Lysine binding pocket에서 히스톤 binding에 중요한 잔기를 mutagenesis한 mutant단백질들을 만들어서 histone H3-NLS 와 H4-NLS 의 바인딩을 측정하였습니다. 이를 통해 Kap123의 Lysine binding pocket이 히스톤 H3, H4-NLS와의 바인딩에 중요하다는 사실을 증명하였을 뿐 아니라 H4 NLS peptide, H4K5K12ac peptide와 Kap123의 바인딩 측정을 통해 H4-NLS 의 diacetylation (H4K5K12ac)은 오히려 Kap123와의 결합을 약하게 한다는 사실도 증명하였습니다. 이러한 데이터를 기반으로 저희는 cytoplasmic 히스톤 H4의 보존적 diacetylation은 Kap123-H4-NLS와의 결합을 약하게 함으로써 Kap123-H3-dependentH3:H4/Asf1 complex를 핵속으로 전달하는데 더 수월하게 해준다는 사실을 증명할 수 있었습니다.
2. 연구과정에서 있었던 에피소드를 소개해 주세요.
Protein-Protein interaction을 측정하기 위한 다양한 실험방법들이 있습니다. 그 중 저는 ITC (Isothermal titration calorimetry)를 사용하여 측정하기를 시도 하였으나 단백질이 매우 sensitive하고 20가지 이상의 mutant단백질을 측정하기에는 힘든 케이스였습니다. 그래서 ITC 방법을 SPR (Surface Plasmon Resonance)로 바꾸자고 결정한 후 SPR기계를 가지고 있는 기관에 의뢰를 한적이 있는데, 그때 SPR로도 측정이 어렵다는 통보를 받았습니다. 실험이라는게 제 손을 거치지 않고 측정이 어렵다는 얘기만으로는 포기할 수 없어서 SPR사용법을 GE Healthcare를 통해서 배워 certification을 얻었으며 대전에 있는 SPR기계를 검색하였습니다. 외부인에게는 쉽게 오픈하지 않는 공공기간을 검색을 통해 알 수 있었고 교수님께 부탁드려 어렵게 사용할 수 있게 되었습니다. 물론 교수님께서 SPR을 사용하실 수 있으셨기 때문에 많은 도움을 주셨고 그 이후에 여러 번의 실험을 통해 조건을 잡고 한 배치에서 데이터를 얻을 수 있었습니다. 거의 1년의 시간이 걸렸지만 포기하지 않고 여러 접근을 통하여 얻은 값진 데이터여서 잊을 수 없는 기억으로 남아 있습니다.
3. 연구를 통해 얻은 지혜를 후배들에게 들려주세요.
첫번째는 포기하는 것도 빠른 판단이 필요하다는 것입니다. 왜 그런지 모르겠지만, 잘 모르고 시도 한 첫 실험 결과들은 왜 이렇게 좋았던 걸까요? 저는 ITC로 처음한 실험이 잘 나왔어서 이 방법을 포기하지 못하고 1년이상을 Troubleshooting만 한 케이스인데요. 테크닉적으로는 많이 배웠지만 ITC로는 결국 실험 결과를 얻지 못한 케이스입니다. 시간이 지나서 할 수 있는 말이지만, ITC로 실험결과를 얻었으면 좋았겠지만 이 방법이 아닌 단백질 간 바인딩을 측정할 수 있는 다른 방법을 조금이라도 빠른 시일 내에 바꾸었다면 더 좋지 않았을까 하는 생각을 합니다. 물론 첫 시도에서 좋은 결과가 나왔기 때문에 이를 포기하지 못하긴 하였지만, 왜 다른방법으로 눈을 돌릴 생각을 하지 못했을까 라는 후회가 들더라구요. 이를 빠르게 판단 하는 것 또한 두려울 수는 있으나 좌절과 정체의 시간으로 빠지지 않고 self-motivation 될 수 있는 방법이라 생각이 됩니다.
두번째는 교수님 혹은 실험실 사람들의 도움을 받으라는 것입니다. 실험실에 처음 들어오면 대부분 선배들에게 배우게 됩니다. 그 선배들 또한 교수님이나 다른 선배들에게 배웠겠지요. 선배 입장에선 가르쳐 주는걸 배푼다 생각하지 말고 내가 받은걸 그대로 더 잘 알려준다 라고 생각하면 좋을 것 같습니다. 물론 받는 입장에서도 그걸 당연히 생각하면 안되겠지요. 저희 실험실에서는 교수님과 디스커션 하는 것이 항시 열려 있기 때문에 지혜일지는 모르겠으나 소소한 실험적 결과 뿐 아니라 실험 테크닉들을 교수님과 열린 대화를 하신다면 확실히 빠르고 정확한 방법을 얻을 수 있으리라 생각합니다.
마지막으로 생명과 대학원생 모두 마찬가지이겠지만, 많은 고난의 시간과 고뇌의 시간이 있습니다. 저의 경우, 실험실에 마음둘 사람들이 있었기 때문에 그들과 함께 그 시간들을 이겨낼 수 있었습니다. 박사 과정동안 흔들리는 마음을 잡아줄 방법 하나쯤은 가지고 있는게 큰 도움이 되리라 생각합니다.
4. 나는 왜 생명과학자가 되었는가?
생명과학자라고 불리기엔 아직 많은 시간들이 필요할 것 같지만, 석-박사과정에 들어온 이유를 생각해 보면 대학 시절 KAIST에서 주최한 Bio-URP를 3학년 여름방학때 참여한 적이 있습니다. 그 때 교수님께서 저희들에게 개인 프로젝트를 주셨고 그것을 해결해 보고자 실험을 시작하였습니다. 물론 클로닝만 하다 끝이 났지만 (클로닝을 끝마치지도 못했다는….), 저에겐 굉장히 흥미롭고 재미있는 경험이였습니다. 이 후 방학마다 개별 연구를 하며 연구자의 길을 생각해 보았고 그 생각이 이어져서 졸업과 동시에 대학원 진학하였습니다. 진학 한 이후에는 Biological question을 가지고 이에 대답하기 위한 여러 방법들을 모색하는 배움의 길을 걸어왔습니다. 물론 큰 그림과 꿈을 가지고 생명과학자가 되려는 이유가 있었으면 더 좋았겠지만, 저는 경우 중요한 결정을 하는 시기에 제가 가진 흥미와 관심이 이끄는 곳으로 따라왔던 것 같습니다.
5. 다른 하고 싶은 이야기
대학원 면접때 저희 교수님께서 ‘대학원은 힘든 곳이다 왜 오려고 하는가?’ 라는 질문을 하셨던게 힘들때면 항상 생각이 납니다. 대학원은 사람때문에, 결과 때문에, 미래 때문에 힘들지 않을 수 없는 곳인 것 같습니다. 하지만 지금 실험하고 일하고 규칙적, 반복적으로 하는 일들이 나에게 재미를 주는지 생각해보면 질문에 대한 대답은 쉬울 것 같습니다. 저는 이런 일들이 힘이 들긴 했지만 제가 감당할 수 있고 재미있었기에 있을 수 있었지만 이게 감당할 수 있는 범위를 넘어선다면 언제든 그만두고 다른 일을 알아보는 것이 본인의 삶에서 더 현명한 것이라 생각합니다. 본인 삶의 주인공은 본인이며 책임도 본인이 져야 하니까요. 그만둔다는 것에 너무 두려움을 느끼지 않기를 앞으로 새로운 선택을 할 제 자신과 이 글을 읽고 있는 여러분에게 바래 봅니다 (물론 책임감도 잃지 않는 선에서요!).
마지막으로 지금까지 항상 힘이 되어준 실험실 사람들과 교수님 부모님 그리고 남편에게 감사와고마움을 전하고 싶습니다.
