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

생명과학의 역사를 쓰는 사람들 Research Highlights

Extra Form
인터뷰 전종철
논문 Pierre Luciano*, Jongcheol Jeon*, Abdessamad El-kaoutari*, Drice Challal*, Amandine Bonnet, Mara Barucco, Tito Candelli, Frederic Jourquin, Pascale Lesage, Jaehoon Kim#, Domenico Libri# & Vincent Géli# (2017). Binding to RNA regulates Set1 function. Cell Discov. 3, 17040. (*Co-first authors, #Corresponding authors)
한줄요약 H3K4 methyltransferase인 효모 Set1 복합체는 전사된 RNA와 결합하며 이를 통해 기능을 조절한다.

인터뷰

 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요.

DNA 와 함께 크로마틴을 구성하고 있는 히스톤은 다양한 종류의 post-translational modification 에 의해 조절됩니다. 히스톤 H3 4 번째 lysine 잔기 (H3K4) methylation 은 대표적인 히스톤 modification 의 한 종류로 활발히 전사가 진행되고 있는 유전자의 전사 시작 지점 (TSS, transcription start site) 근처에서 관찰되며  효모에서부터 인간에 이르기까지 진핵세포들에서 잘 보존되어 있습니다. H3K4 methylation PHD chromo 도메인 등을 통해 이를 특이적으로 인식하는 ‘reader’ 단백질들을 크로마틴 상에 위치시켜 전사과정을 조절하며, 문제가 일어날 경우 mixed-lineage leukemia 를 포함한 여러 암과 다양한 다른 질병에 관여한다고 알려져 있습니다.

이번 연구는 효모에서 H3K4 methylation 을 담당하는 Set1 complex 가 세포 내에서 RNA 와 직접 결합하는 것을 RNA EMSA (Electrophoretic Mobility Shift Assay) CRAC (Crosslinking and analysis of cDNA) 방식을 통해 밝혔습니다. Set1 complex 와 결합하는 RNA 들을 분석하여 전사 과정과 강한 상관 관계를 같는 co-transcriptional RNA 결합과 전사 과정 이후에 상호작용이 예상되는 post-transcriptional RNA 결합이 존재하는 것을 보였습니다. ChIP-seq (Chromatin immunoprecipitation & sequencing) 실험을 통해 새롭게 얻은 크로마틴 상의 고해상도 Set1 지도와 CRAC 실험을 비교하여 RNA 와의 결합이 Set1 complex 의 크로마틴 상의 분포에 영향을 미쳐 H3K4 methylation 양을 조절한다는 것을 보였습니다. Post-transcriptional RNA 결합을 보이는 유전자들과 Set1 유전자의 기능적 연관성을 토대로 Set1 complex 가 세포의 adaptive response 를 조절한다는 가설을 제시했습니다.

기존에는 RNA polymerase ll Paf1 elongation complex Set1 complex co-immunoprecipitation 되는 점을 근거로 H3K4 methylation 이 전사에 중요한 인자들을 통해 유전자의 TSS 에 위치한다고 생각했었습니다. 하지만 아직까지 Set1 complex 와 직접 결합하는 크로마틴 상의 구성물에 대해서는 연구가 잘 되어있지 않았습니다. 이 논문과 함께 최근 발표된 두 논문들 (Sayou et al., 2017; Battglia et al., 2017) Set1 complex RNA 결합이 Set1 complex 의 크로마틴 상의 위치와 양을 조절한다는 것을 보여 새로운 H3K4 methylation 조절 기작을 제시했습니다. 이는 최근 활발히 진행되고 있는 히스톤 modification enzyme 들과 RNA 와의 상호작용 연구에 있어 좋은 예가 될 것 입니다.

 

2. 연구과정에서 있었던 에피소드를 소개해 주세요.

이 연구에는 저희 연구실과 프랑스의 두 그룹이 함께 참여했습니다. 저희 실험실은 시험관 내에서 단백질의 기능을 분석하는 일을 잘합니다. 때문에 순수정제한 Set1 complex 를 가지고 이 단백질의 새로운 기능을 찾고자 다양한 연구를 진행하다가 RNA 와 결합할 수 있다는 것을 알게 되었습니다. 이후 공동연구를 함께한 프랑스 실험실들에서도 다른 접근 방식을 가지고 Set1 complex RNA 의 결합 연구를 진행한다는 것을 알게 되었습니다. 각 실험실들의 장점을 살려 진행된 공동연구를 통해 주장하는 바를 뒷받침하는 결과들의 양과 질을 한층 끌어올릴 수 있었습니다.

 

3. 연구를 통해 얻은 지혜를 후배들에게 들려주세요.

많은 생물학 분야에서 연구의 주기가 점점 짧아지고 경쟁이 치열해지는 것 같습니다. 최근 이번 연구와 관련한 논문이 잇달아 발표되는 것을 보고 연구자들이 비슷한 주제에 관심을 가지고 있다는 것을 다시금 느끼게 되었습니다. 이 공동연구를 위해 많은 분들이 노력해줘서 열심히 실험한 데이터가 발표될 수 있었습니다. 그런 면에서 다양한 연구자들과 교류를 하고 정보를 공유하는 일이 연구를 하는데 있어 더욱 중요한 요소가 되어가는 것 같습니다. 관계를 맺게된  연구자들의 좋은 점을 배우고자 노력한다면 언젠가 좋은 연구자가 될 수 있으리라 생각합니다.

 

4. 나는 왜 명과학자가 되었는가?

생물은 여러 특성들을 가지고 있습니다. 그 중에서도 다양성항상성등이 환경에 맞게 조절되는 것은 생물에 대한 연구를 더 재미있게 만듭니다. 제가 주로 연구하고 있는 히스톤 modification 은 잘 변하지 않은 유전자의 정보가 환경의 변화에 따라 또는 세포의 종류에 맞게 조절되는 기작들의 단초를 제공합니다. 논문을 읽고 새로운 가설을 설정하고 실험을 통해 이를 확인해보는 과정들을 통해 직접 생물의 재미있는 특성을 알 수 있어 생명과학을 배우게 되었습니다.

 

5. 다른 하고 싶은 이야기

학위 과정에 필요한 연구를 잘 진행할 수 있게 많은 조언과 지원을 아끼지 않아주신 교수님께 감사함을 전합니다. 대학원 생활에 잘 적응할 수 있도록 도와주신 홍수경 박사님과 정영선 박사님께 고맙습니다. 힘든 학위 과정을 같이 보내고 있는 동기 권민중 형과 후배들이 있어 든든한 마음입니다. 늘 저를 지지해주시는 가족들과 친구들에게 감사 드립니다.


  1. 이승준_(분자신경생물학 연구소, 김은준 교수님 )

    1. 배경지식 자폐증(자폐 스펙트럼 장애, Autism spectrum disorders)은 뇌 발달장애의 한 종류로서, 세계 인구의 약 2%가 앓고 있습니다. 사회성 및 인지능력 저하가 주요 증상으로 꼽히지만 정확한 메커니즘은 알려지지 않았습니다. 이전에 저희 연구실에서...
    Date2021.09.01 By생명과학과 Views94540
    Read More
  2. 노수민(동물세포공학 실험실, 이균민 교수님)

    <GS/MSX시스템을 이용해서 바이오의약품 생산세포주를 만드는 과정> 1. 배경지식 바이오 의약품 (치료용 단백질, 재조합 단백질)을 생산하고자 할 때, 간단한 모양을 가진 단백질은 미생물이나 효모에서도 생산이 가능하지만 복잡한 형태의 단백질 의약품은 ...
    Date2018.05.09 By생명과학과 Views13565
    Read More
  3. 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
  4. 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 Views9404
    Read More
  5. 유다영(동물세포공학 연구실, 이균민 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 현재 mammalian 세포에서 생산되는 단백질 의약품의 70%는 Chinese hamster ovary (CHO) 세포를 이용합니다. Glutamine synthetase (GS) / Methionine sulfoximine (MSX) 시스템은 CHO 세포에서 단백질 생산을 ...
    Date2018.01.29 By생명과학과 Views8521
    Read More
  6. 정선혜(세포분열분화발생 실험실, 임대식 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. Non-Alcoholic Fatty Liver Disease (NAFLD, 비알콜성지방간)/ Non-Alcoholic Steatohepatitis (NASH, 비알콜성지방간염)은 이름 그대로 알코올섭취와 상관없이 생기는 지방간 또는 지방간염으로서, 비만인구 ...
    Date2018.03.05 By생명과학과 Views8106
    Read More
  7. 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
  8. 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
  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 nucleosome은 세포의 유사 분열 시기...
    Date2017.10.24 By생명과학과 Views6201
    Read More
  10. 신정환(시스템신경과학 연구실, 정민환 교수님)

      ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 기저핵은 신경계에서 대표적으로 강화학습과 수의적인 운동에 중요한 부위로 알려져 있습니다. 강화학습이란 예측한 기대치 (Expected value)와 실제 결과 (Outcome)의 차이 (Reward prediction err...
    Date2018.01.29 By생명과학과 Views5910
    Read More
  11. 김태윤(생체분자공학 연구실, 김학성 교수님)

    ▷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 치...
    Date2018.05.09 By생명과학과 Views5877
    Read More
  12. 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
  13. 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
  14. 이용현 (바이오나노의약 연구실, 전상용 교수님)

    <항암제가 로딩된 바이오틴-빌리루빈 나노약물전달시스템의 항암효능 메커니즘> 1. 배경지식 종양미세환경은 암발생 및 발달, 약물 저항성, 면역억제 그리고 암전이에 있어서 중요한 역할을 하고 있음이 많은 연구결과를 통해서 밝혀지고 있습니다.. 그러한 ...
    Date2018.07.04 By생명과학과 Views5844
    Read More
  15. 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
  16. 황순규(시스템 및 합성생물학 연구실, 조병관 교수님)

    그림. 트랜스포존 시퀀싱 기법을 이용한 pyruvate transporter 유전자 기능 규명 1. 배경지식 Pyruvate 은 생명체에서 탄소원으로부터 에너지를 얻는 과정인 Central carbon metabolism 에서 glycolysis 와 TCA cycle 의 중간 단계 물질로, 다양한 세포 내 대...
    Date2018.04.30 By생명과학과 Views5648
    Read More
  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 Views5556
    Read More
  18. 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
  19. 현광범(진핵세포 전사 연구실, 김재훈 교수님)

    <Rad5의 DNA replication fork reversal 모델> 1. 배경지식 다양한 DNA lesion은 replication fork를 stall할 수 있습니다. 이러한 stalling은 genome의 instability 와 cell death를 일으킬 수 있기 때문에, stalled replication forks를 reactivation하는 ...
    Date2018.05.14 By생명과학과 Views5220
    Read More
  20. 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 Views4938
    Read More
Board Pagination Prev 1 2 3 4 5 6 Next
/ 6