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생명과학의 역사를 쓰는 사람들 Research Highlights

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인터뷰 신혜림
논문 HyeRim Shin, Dayoung Kim, David Helfman (2017) Tropomyosin isoform Tpm2.1 regulates collective and amoeboid cell migration and cell aggregation in breast epithelial cells. Oncotarget Epub ahead of print
한줄요약 트로포미오신의 아형 중 Tpm2.1의 발현의 유무에 따라 2D 와 3D에서 세포의 집단적 이동과 단일 세포의 이동성에 미치는 영향

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 중요한 역할을 합니다. 그 중 non-muscle tropomyosin 아형들의 발현은 전환된 세포의 일반적인 특징이며, Tpm2.1의 억제된 발현은 다른 아형들과 다르게 원발성 및 전이성 유방암뿐만 아니라 다양한 유방암 세포 주에서도 발견되었습니다.

제 연구에서는Tpm2.1가 암세포의 전이 및 산포에 미치는 3가지 역할을 규명하였습니다. 먼저, 정상 유방 상피세포에서만 발현된 Tpm2.1를 억제하여 세포의 이동성 (cell migration) 및 침윤성 (invasion) 미치는 영향을 확인 하였습니다. 연구결과에 따르면, 단일 세포의 이동성과 침윤성의 증가를 초래하는 것을 관찰하였습니다. 또한 단일 세포의 이동성과는 다르게 억제된 집단 세포의 이동은 Tpm2.1 Rho-ROCK 신호전달체계를 통한 actomyosin contractility의 강화로 인한 것임을 ROCK억제제를 통해 보여주었습니다. 다음으로, Tpm2.1 발현 억제로 인해 AXL 수용체의 발현 감소로 E-cadherin의 발현 증가를 실험 결과로 확인하였습니다. 이는 3D 배양을 이용한 spheroid형성을 통해 Tpm2.1 발현 억제로 인해 응집이 강화되는 것을 볼 수 있었습니다. 마지막으로, 2D 배양과는 다르게 3D 배양 후 응집된 세포들을 다양한 2D ECM에 다시 배양을 하였더니 2D에서 Tpm2.1 발현 억제된 세포들이 보인 억제된 집단 세포의 이동이 단일 세포와 같은 경향인 빠른 이동성을 fibronectin이나 collagen I에서 관찰 되었습니다. 이로부터 유방 상피세포에서 Tpm2.1이 세포 이동 및 응집의 중요한 조절 인자임을 입증하였으며, Tpm2.1의 억제된 발현이 종양 세포의 전이 가능성을 촉진함으로써, 종양 진행의 결정적인 역할을 한다는 것을 실험적으로 규명하였습니다.


2. 연구과정에서 있었던 에피소드를 소개해 주세요.

  제 연구가 막바지로 다다르고 있었을 때 저는 만삭이었습니다. 논문에 실을 마지막 데이터를 만들기 위해 준비를 다 해놓고 다음 날 실험만 하면 되었는데 뜻하지 않게 양수가 터져서 출산을 앞당기게 되어 어쩔 수 없이 저의 실험의 마무리는 실험실 동료들에게 부탁할 수 밖에 없었습니다. 자주 겪는 경험은 아니겠지요?! ^^


3. 연구를 통해 얻은 지혜를 후배들에게 들려주세요.

  생명과학은 사실 발명이 아니라 발견이기에 아무리 노력해도 가설대로 안 나올 수 있습니다. 그 땐 가지고 있던 데이터를 정리하며 다시 처음부터 차근차근 보면 논문의 이야기가 만들어 질 겁니다. 이 때 실험실 구성원들과 얘기하면서 하면 더욱더 시너지 효과가 생깁니다. 이 방법을 계속 반복하다 보면 어떠한 상황이 와도 지치지 않는 힘과 본인이 만든 데이터의 믿음 그리고 논문으로 만들 수 있는 재미난 이야깃거리도 완성 될 겁니다. 그러니 포기하지 말고 열정을 가지고 잘 버티세요!


4. 나는 왜 명과학자가 되었는가?

  저는 생명을 다루는 일이 참 힘들면서도 멋있어 보여 간호사가 꿈이었던 적이 있어요. 어린 시절 어떤 사람이 되고 싶은지 묻는 질문에 다른 이들에게 도움이 전문가가 제 답이었습니다. 진로를 결정하던 대학 1학년때, 전세계를 자유로이 다니며 일할 수 있는 직종이며 전문직인 과학자가 매력이 있어 보여 생명을 연구하는 생명과학자가 되어야겠다 결심했어요. 연구실에서 일하며 생명과학자로 가는 과정을 밟은 지 올해로 10, 아직까지는 제가 배울 것도, 할 연구도 있어서 내일이 기대됩니다.


5. 다른 하고 싶은 이야기

  박사과정은 말 그대로 인생의 과정 중 큰 과제인 것 같아요. 힘들어도 고민이 되어도 어떠한 상황이 와도 이 과정을 넘기고자 하는 마음만 있다면 결과물이 크든 작든 과제를 마무리하게 되니 이후에 어떠한 큰 고민거리가 생기더라도 그 전보다는 그렇게 크게 보이진 않을 것 같아요. 많은 선배들이 저한테 했던 얘기가 박사과정은 잘 버티면 성공이라고 했는데 학생으로서 임무 완료가 눈앞에 보이니 저 또한 성공의 길로 가고 있나 봅니다. 제 글을 읽는 많은 박사님들 박사과정 대학원생 분들도 지금 성공의 길로 향하고 있으니 힘내십시요!!

  1. 김성수(바이오이미징&광유전학 연구실, 허원도 교수님)

    그림1. monSTIM1의 활성화 개념 그림설명(좌), 빛 세기에 대한 세포 내 칼슘 활성도(우) 그림2. 비침습적 광조사를 받고 있는 쥐 (좌), 빛 자극에 따른 칼슘 신호 마커, c-Fos발현 (우) <빛의 민감도를 증가시킨 monSTIM1의 활성화를 통한 비침습적 뇌세포 칼...
    Date2020.02.03 By생명과학과 Views2732
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  2. 서예지 (바이오이미징&광유전학 연구실, 허원도 교수님)

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    Date2019.12.26 By생명과학과 Views2434
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  3. 유다슬이 (바이오이미징 & 광유전학 연구실, 허원도 교수님)

    <그림 1> 항체조각과 Optobody 모식도 <그림 2> 광활성화된 항체에 의한 항원의 비활성 및 기능 억제 1. 배경지식 항체는 면역반응의 핵심 물질이며 질병 치료제로도 사용 중에 있습니다. 항체를 직접적인 질병 치료제로 사용하는 경우 항체 단백질을 정제하...
    Date2019.12.26 By생명과학과 Views2503
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  4. 김기정 (에피제네틱스 구조생물학 연구실, 송지준 교수님)

    <알데히드-알코올 탈수소효소의 구조 및 기능적 연구 > 1. 배경지식 박테리아에 널리 보존되어 있는 알데히드-알코올 탈수소효소(AdhE)는 발효과정에 관련된 효소이다. 알데히드-알코올 탈수소효소는 두 개의 도메인, 알데히드 탈수소효소와 알코올 탈수소효...
    Date2019.10.21 By생명과학과 Views3667
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  5. 신왕용 (시냅스뇌질환 연구실, 김은준 교수님)

     < NMDAR 활성을 통한 NGL-3 돌연변이 생쥐의 비정상적 행동과 전기생리학적 특징 회복 > 1. 배경지식 시냅스는 신경계의 가장 작으면서도 핵심적이고 기능적인 요소로 신경세포 간의 정보전달에 필수적인 구조입니다. 시냅스는 이온통로, 수용체, 접착 단백...
    Date2019.06.11 By생명과학과 Views3844
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  6. 장성민 (에피제네틱스 구조생물학 연구실, 송지준 교수님)

    < Cryo Electrom Microscopy (Cryo-EM) 으로 규명한 DOT1L – 유비퀴틴 뉴클레오좀 복합체 구조 > < 정상적인 뉴클레오좀 (파란색, 녹색)과 비교했을 때, DNA가 풀려 사라지고 히스톤 2차 구조가 손실되는 불안정화 현상이 관찰됨 (빨강) > 1. 배경지식 Histon...
    Date2019.04.19 By생명과학과 Views3954
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  7. 정창욱, 하승민 (시냅스뇌질환 연구실, 김은준 교수님)

     <생후 7~21일 동안 memantine을 투여한 경우 Shank2 결손 생쥐의 사회성이 개선된다.> 1. 배경지식 자폐증은 어린 나이에 발병되는 신경발달장애 중 하나로 전 세계적으로 약 1%의 유병률을 보이며 최근 점점 환자 수가 증가하고 있습니다. 그러나 현재까지...
    Date2019.04.03 By생명과학과 Views3265
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  8. 박진아 (대사신호전달 연구실, 김세윤 교수님)

    <흥분성 신경세포 특이적 IPMK 녹아웃에 의한 공포기억 소거증진 효과> 1. 배경지식 포유류에게 있어 다가오는 위협에 대응하여, 관련된 사건을 기억하고 적절한 반응을 하는 것은 생존에 매우 중요합니다. 또한 필요 이상으로 과도한 공포를 느껴 수행능력이...
    Date2019.03.28 By생명과학과 Views4131
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  9. 이윤정 (에피제네틱스 구조생물학 연구실, 송지준 교수님)

     <그림. MRG15 binding to ASH1L releases the autoinhibitory loop, and activates ASH1L histone methyltransferase activity> 1. 배경지식 DNA는 히스톤 H2A, H2B, H3, H4가 각각 한 쌍씩 8개로 결합해 이루어진 octamer에 감겨, 크로마틴의 가장 기본 단...
    Date2019.03.28 By생명과학과 Views3271
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  10. 김지훈 (바이오이미징 & 광유전학 연구실, 허원도 교수님)

    <형광단백질을 이용한 실시간 small GTPase 단백질 센서의 개발과 생명연구의 적용 > (a) Schematic of ddFP-based small GTPase sensor. (b) (top) Schematic depiction of KRas (G-KRas) sensor construct. (bottom) Fluorescence images showing Ras activ...
    Date2019.02.07 By생명과학과 Views4111
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  11. 인선아 (진핵세포전사 연구실, 김재훈 교수님)

     <RNF20/40에 의한 열충격유전자 발현 조절 메커니즘> 1. 배경지식 진핵생물에서 DNA는 히스톤 단백질과 함께 ‘뉴클레오좀’이라는 단위로 존재합니다. 히스톤에는 Methylation, Acetylation, Phosphorylation, Ubiquitylation 등의 다양한 번역 후 수정(Post-...
    Date2019.02.07 By생명과학과 Views2733
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  12. 정현진 (바이오이미징 및 광유전학 실험실, 허원도 교수님)

    <광활성 Flp을 개발, 마우스 머리에 LED를 비추어 유전자 발현을 조절함> 1. 배경지식 유전자 기능 연구를 수행하는데 있어 가장 일반적인 방법인 유전자 변형 실험모델을 만드는 것은 많은 시간, 비용, 노력 등이 소요됩니다. 연구를 수행하는데 있어 필요한...
    Date2019.01.24 By생명과학과 Views3590
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  13. 유병준 (바이오나노의약 연구실, 전상용 교수님)

    < 펩타이드-항체 복합체 구성 및 항암 작용기작 > 1. 배경지식 펩타이드의약품이란, 약 40여개 이하의 아미노산으로 이루어진 물질로 주로 화학적인 합성을 통해서 생산하는 의약품을 말합니다. 펩타이드의약품은 질병 관련 표적에 특이적 결합으로 인해 임상...
    Date2019.01.09 By생명과학과 Views4969
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  14. 신안나 (행동유전학 연구실, 김대수 교수님)

    <졸음 행동 모델 제작과정과 T타입 칼슘채널 결핍 마우스 모델의 졸음행동 차이분석> 1. 배경지식 일반적 수면 행동에 비해 졸음행동은 관련 연구가 면밀히 진행되지 않았다. 높은 칼로리의 식품 섭취는 수면을 유도하고, 마우스 모델을 사육되는 상자가 아닌...
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  15. 유이슬 (생체분자공학 연구실, 김학성 교수님)

    <합리적 설계가 가능한 핵단백질 나노 입자와 암세포로의 표적화 및 치료 단백질 전달> 1. 배경지식 지난 수 십년 간 다양한 질병의 진행과 관련한 분자적 기작에 대한 연구 결과가 나오면서 세포 외부에 존재하는 생체 분자뿐만 아니라, 세포 내부의 다양한 ...
    Date2018.11.12 By생명과학과 Views4614
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  16. 전종철 (진핵세포전사 연구실, 김재훈 교수님)

    <효모 Set1 complex 의 H2B ubiquitylation 의존적 H3K4 methylation 기작> 1. 배경지식 핵산인 DNA와 단백질인 히스톤은 염색체의 기본 구성인자인 nucleosome을 이룹니다. DNA를 기반으로 하는 다양한 생명현상들 예컨데 DNA replication, DNA repair, DNA ...
    Date2018.10.24 By생명과학과 Views3325
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  17. 정화진, 박하람 (시냅스뇌질환 연구실, 김은준 교수)

    <Sexually dimorphic gene expression in Chd8-mutant mice> 1. 배경지식 자폐증은 1% 가량의 인류가 영향을 받는, 굉장히 큰 사회적 비용이 들어가는 정신질환입니다. 사회성 문제와 제한되고 반복적인 행동을 보이는 환자를 자폐증으로 진단합니다. 세계적...
    Date2018.08.21 By생명과학과 Views5558
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  18. 손준영 (생체리듬 연구실, 최준호 교수)

    <배고플 때 잠을 못 자는 이유: 아미노산 세린이 아세틸콜린 신호를 증진시켜 잠을 억제한다> 1. 배경지식 동물들은 성장과 신체의 다양한 대사 작용을 유지하기 위한 에너지와 영양소를 먹이로부터 얻으며, 굶게 되면 수면을 억제 시키면서까지 먹이를 찾는...
    Date2018.08.16 By생명과학과 Views4485
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  19. 허우성 (생체분자공학 연구실, 김학성 교수)

    1. 배경지식 빛을 이용한 세포의 다양한 신호전달 조절은 물리, 화학적 방법보다 비 침습적이고 빠르기 때문에 세포 기능 연구에 매우 효과적으로 활용될 수 있습니다. 그러나, 지금까지는 주로 자연에 존재하는 광 스위치 단백질에 의존하였기 때문에 많은 ...
    Date2018.07.30 By생명과학과 Views3786
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  20. 박은애 (식물학 연구실, 최길주 교수)

    <그림. 파이토크롬의 힘: 숲 속, 키 큰 나무 아래 그늘에 비추는 잠깐의 빛으로도 키 작은 식물은 푸르러진다> 1. 배경지식 파이토크롬B는 빛을 인지하여 식물의 발아, 새싹 발달, 개화 등을 조절하는 광수용체이다. 파이토크롬B가 식물의 광형태형성을 촉진...
    Date2018.07.26 By생명과학과 Views4516
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