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

생명과학의 역사를 쓰는 사람들 Research Highlights

Extra Form
인터뷰 천영서
논문 Eun Shik Choi#, YoungSeo Cheon#, Keunsoo Kang and Daeyoup Lee* (2017) The Ino80 complex mediates epigenetic centromere propagation via active removal of histone H3. Nat. Commun. 8:529. (#contributed equally)
한줄요약 Centromere에 존재하는 histone H3 변이체인 CENP-A의 조립은 Ino80 복합체에 의한 histone H3의 제거로 인해 매개될 수 있다.

인터뷰


 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요.

Centromere의 특징 중 하나는 전형적인 histone H3 nucleosome 대신 centromere-specific histone H3 variant CENP-A nucleosome이 존재한다는 점입니다. 이러한 CENP-A nucleosome은 세포의 유사 분열 시기에 염색체 분리에 기능하는 kinetochore의 형성에 필수적입니다. 대부분의 진핵 세포에서 centromere CENP-A nucleosome 형성에 의해 후성유전적으로 결정됩니다. 인간의 경우 S기에 조립되어 있던 histone H3.3 G1기에 CENP-A 대체된다고 생각되지만 CENP-A 염색질 형성에 대한 분자기전은 아직까지 명확하게 이해되고 있지 않습니다. Fission yeast regional centromere 가지고 있는 대표적인 생물체로서 G2기에 CENP-ACnp1 centromere 조립 됩니다. 최근의 연구 결과는 CENP-ACnp1 histone H3 경쟁적으로 조립 된다고 제시하고 있습니다. 이는 활발한 histone H3 제거를 통해 CENP-ACnp1 조립되는 분자기전이 fission yeast에서도 보존되어 있다는 점을 시사합니다.

염색질 개조효소 (chromatin remodeler) 응축된 상태의 DNA 다양한 전사인자들이 접근할 있게 nucleosome 해체 시키거나 histone variant 재조립 시키는 chromatin 구조를 변화시킬 있는 단백질입니다. 이러한 기능들 때문에 chromatin remodeler CENP-A nucleosome 조립에 중요한 역할을 것이라고 예전부터 추측되어 왔습니다. 예를 들어, 대표적인 chromatin remodeler CHD1 (Chromodomain Helicase DNA Binding Protein 1) 경우 인간과 fission yeast에서 CENP-ACnp1 조립을 촉진한다고 밝혀진 있습니다. 그러나 선행 연구들에서 보여준 chromatin remodeler 역할이 충분하지 않다고 생각했고 또한 chromatin remodeler centromere에서 가지는 중요한 역할이 histone H3 CENP-A 재조립과 직접적인 연관이 있는지는 불분명했습니다. 따라서 이런 의문들에 대한 해답을 얻기 위해 fission yeast에서 여러 종류의 chromatin remodeler들을 대상으로 centromere 삽입된 reporter system 이용한 선별 검사를 수행하였습니다. 이를 통해 Ino80 (Inositol requiring mutant 80) 복합체가 가장 적합한 후보라는 것을 발견했고, 대표적인 NGS (Next generation sequencing) 기술인 ChIP-Seq (Chromatin immunoprecipitation combined with high-throughput sequencing analysis) 이용하여 Ino80 복합체의 역할을 연구했습니다.

이번 연구를 통해 centromere에서 CENP-ACnp1 nucleosome의 조립과정 Ino80 복합체에 의한 histone H3 제거기전이 중요하다는 것을 발견했습니다. 이러한 Ino80 복합체의 기능은 선행 연구에서 보여졌던 Chd1Hrp1 기능과 기능적으로 중복되는 것으로 보이며 Ino80 복합체의 centromere 존재 이유는 특정 DNA 서열이 아닌 CENP-A Cnp1 염색질이라는 것을 밝혀냈습니다. 또한 특정 박테리아 DNA 결합하는 DNA 결합 도메인을 이용한 인공적인 표적실험 (Artificial recruitment assay) 통해 Ino80 복합체 소단위체 (Subunit) 특이적인 표적이 CENP-ACnp1 염색질에서 출발하여 주변부위로 퍼지는 현상을 촉진한다는 것을 확인했습니다. 이러한 여러 연구 결과들을 통해 CENP-A 염색질에 의해 표적이 되는 Ino80 복합체가 histone H3의 제거를 통해 후성유전학적으로 centromere의 신장을 매개한다는 사실을 밝혀내었습니다.


2. 연구과정에서 있었던 에피소드를 소개해 주세요.

Ino80 복합체의 essential catalytic subunit Ino80를 연구하기 위해서 random mutagenesis 방법을 이용하여 새로운 temperature-sensitive (ts) mutant를 제작하였습니다. 이렇게 제작된 mutant는 제작 당시 제가 부여한 숫자인 ‘11’번을 이용하여 ino80-11 이라고 명명했습니다. 처음으로 mutant를 제작한 것이 굉장히 뿌듯했습니다.


3. 연구를 통해 얻은 지혜를 후배들에게 들려주세요.

연구를 할 때에는 일희일비 하지 않는 것이 굉장히 중요한 것 같습니다. 그래서 원하는 방향으로 데이터가 나오지 않거나 실험에 실패했을 때 스트레스를 잘 조절하는 능력이 필요한 것 같습니다. 모두 스트레스를 이겨내고 행복하게 연구를 했으면 좋겠습니다.


4. 나는 왜 명과학자가 되었는가?

생명 현상의 신비를 이해하는 일이 흥미롭게 느껴졌습니다. 학부 때 생명과학을 전공하면서 아직까지도 제대로 이해되고 있지 않는 부분들이 많다고 느꼈고 이런 부분들을 실제로 밝혀내고 싶다는 생각이 들어 대학원에 진학하게 되었습니다.


5. 다른 하고 싶은 이야기

지도 교수로서 물심양면으로 지도 편달을 주신 이대엽 교수님과 함께 프로젝트를 진행하며 저를 이끌어 주신 최은식 박사님께 정말 감사 드립니다. 지난 시간 동안 얻었던 뜻 깊은 배움이 제 앞으로의 삶에 중요한 초석이 될 것 입니다. 또한 항상 든든한 버팀목이 되어 주셨던 부모님과 아낌없는 조언을 주셨던 크로마틴 생물학 실험실 모든 구성원분들에게 감사 드립니다.


  1. 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 자극이 실제로 세포 분열조절...
    Date2017.08.01 By생명과학과 Views5864
    Read More
  2. 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 않고 정상적으로 기능하도록 단단하게 응축(condensation) 시켜주는 단백질이 존재하...
    Date2017.08.21 By생명과학과 Views10320
    Read More
  3. 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). 레지오넬라균...
    Date2017.08.21 By생명과학과 Views6311
    Read More
  4. 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. 우리 세포는 사이...
    Date2017.08.21 By생명과학과 Views4389
    Read More
  5. 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 있어서도 mPFC는 핵심적...
    Date2017.08.29 By생명과학과 Views4765
    Read More
  6. 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 단백질의 변이가 전이과정에서 ...
    Date2017.09.04 By관리자 Views3523
    Read More
  7. 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, 외부 신호, 미토콘드리아의 역동성(dynamic...
    Date2017.09.20 By생명과학과 Views9403
    Read More
  8. 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 보내와서, 제가 발표했던 연구 ...
    Date2017.09.25 By생명과학과 Views5282
    Read More
  9. 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 방식으로 다양한 운동 신호를 처리하는가 ...
    Date2017.10.12 By생명과학과 Views3664
    Read More
  10. 경현호, 최윤주(생체분자공학 실험실, 김학성 교수)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 생명은 면역 체계라는 복잡한 방어 수단을 통해 자신을 보호합니다. 면역 체계의 핵심에는 ‘자신’과 ‘자신이 아닌 것’을 분자 단위에서 구분하는 대응 기제가 있습니다. 대조직적합성복합체(MHC; Major Histoco...
    Date2017.10.13 By생명과학과 Views5863
    Read More
  11. 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 복제 과정에서는 DNA가 복제가 ...
    Date2017.10.20 By생명과학과 Views5832
    Read More
  12. 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 왔습니다. 본 실험실에서는 과거 이...
    Date2017.10.24 By생명과학과 Views4178
    Read More
  13. 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 nucleosome은 세포의 유사 분열 시기...
    Date2017.10.24 By생명과학과 Views6201
    Read More
  14. 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 대표적인 히스톤 modification ...
    Date2017.10.30 By생명과학과 Views3984
    Read More
  15. 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 여러 유전자의 발현이 필수적입니...
    Date2017.10.30 By생명과학과 Views4092
    Read More
  16. 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 cryptochrome2 (CRY2) from Arabidops...
    Date2017.11.13 By생명과학과 Views3534
    Read More
  17. 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 골격계 관련 세포 분화의 연관...
    Date2017.12.11 By생명과학과 Views4209
    Read More
  18. 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 있으나, 화학적 결합 방법은 불안정...
    Date2017.12.26 By생명과학과 Views2570
    Read More
  19. 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 합니다. 이러한 점에서, 세포의 분열 및 성장에 관여하는 상피세...
    Date2017.12.29 By생명과학과 Views4654
    Read More
  20. 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. Innate 와 adaptive immune sys...
    Date2018.01.03 By생명과학과 Views7241
    Read More
Board Pagination Prev 1 2 3 4 5 6 Next
/ 6