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생명과학의 역사를 쓰는 사람들 Research Highlights

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인터뷰 김희연
논문 Hee-Yeon Kim,* Jung Ae Kang,* Jeong-Hyun Ryou, Gyeong Hee Lee, Dae Seong Choi, Dong Eun Lee, and Hak-Sung Kim (2017) Intracellular Protein Delivery System Using a Target-Specific Repebody and Translocation Domain of Bacterial Exotoxin. ACS Chem. Biol. 12(11):2891-2897. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29019389
한줄요약 항체와 박테리아 독소를 이용한 세포 내 단백질 전달 시스템의 개발

▷인터뷰



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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 상피세포성장인자 수용체(Epidermal growth factor receptor; EGFR)에 특이적인 인공항체는 EGFR을 과발현하는 세포와 선택적으로 결합할 수 있습니다. 이 인공 항체에 항암단백질 Gelonin을 결합시켜 EGFR을 과발현하는 유방암 세포에 전달하는 연구를 수행하였습니다. 항암단백질이 세포 표면에 결합한 후 세포막을 투과하여 세포질 내로 전달될 수 있도록 녹농균 외독소가 가지고 있는 전위활성 영역을 추가하여 세포 내 전달 효율을 높였습니다. 개발된 인공항체-세포투과도메인-Gelonin 복합체는 EGFR이 없는 세포에는 독성을 나타내지 않았으나, EGFR을 과발현하는 유방암 세포에서 투여 용량에 비례하는 세포사멸 효과를 나타냈습니다. 개발된 종양 선택적 항암치료제는 유방암 세포를 이식한 동물모델에서도 고형 암의 성장을 효과적으로 억제하였으며, 해당 연구를 통해 새로운 생물의약품을 개발하는 데에 필요한 디자인, 합성뿐 아니라 개발된 의약품의 생체 내 효능을 검증할 수 있었습니다.


 

2. 연구과정에서 있었던 에피소드를 소개해 주세요.


   항체의약품의 제조를 위해 벡터 제작, 단백질 발현, 분리, 정제까지 해야 하는 실험과정이 많고 시행착오가 있어 힘들었지만, 제가 실험한 In vitro 실험 결과와 In vivo 실험 결과가 동일하게 나왔을 때에 가장 기뻤던 것 같습니다.




3. 연구를 통해 얻은 지혜를 후배들에게 들려주세요.


   학위과정 기간은 저에게 학문, 연구뿐만 아니라 많은 것들을 배울 있는 의미 있는 시간이었던 같습니다. 세미나 시간에 발표를 하고 실험실원들로부터 질의응답, 조언을 들으며 많이 배울 있었습니다. 학위과정이 짧다면 짧고 길다면 시간입니다. 연구실이라는 작은 사회 안에서 지식적으로도 ‘나’라는 사람이 성장해나가는 좋은 기회로 여기고 성실하게 임한다면 좋은 결과가 잇따를 것이라 생각합니다.

 


4. 나는 왜 생명과학자가 되었는가?


   저는 화학과 생명과학의 접점인 생화학 분야에 많은 흥미를 느꼈습니다. 나노과학기술대학원에 진학한 후 생물체 내에서 이루어지는 반응 및 단백질과 같은 탄소화합물, 지질, 핵산을 포함하는 생체 분자의 특성과 기능을 연구하는 생체분자공학연구실에서 학위과정을 하게 되었습니다.


 


5. 다른 하고 싶은 이야기


   지도교수님이신 김학성 교수님과 실험실 동료 분들의 도움으로 연구를 마무리할 수 있었습니다. 또한, 공동연구를 수행한 한국원자력연구원의 강정애, 이동은 박사님께도 감사하다는 말을 전하고 싶습니다.




  1. 김태묵(크로마틴 연구실, 이대엽 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. Next-Generation sequencing(NGS) 기술로 인해 최근 수년간 대규모의 Sequencing 데이터가 쌓여가고 있습니다. 많은 생물학을 연구하는 연구원들께서 이미 공개된 수많은 데이터를 ...
    Date2018.04.23 By생명과학과 Views1456
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  2. 박세근, 정용철, 김대건(행동유전학 실험실, 김대수 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 사람과 동물은 생존을 위한 먹이나 유용한 자원을 획득하기 위해 호기심을 갖고 다양한 사물을 탐색한다. 동물이 유용한 자원 혹은 먹이를 확보하려는 것은 생존을 위한 강력한 욕구이다. 인...
    Date2018.03.19 By생명과학과 Views1976
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  3. 서호규(크로마틴 연구실, 이대엽 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요 이 논문은 제 직전 논문의 후속 연구논문입니다. 이전 논문에서 Proteasome이 fission yeast centromere에서 heterochromatin spreading을 막는 새로운 기능이 있다는 것을 밝혔고,...
    Date2018.03.13 By생명과학과 Views1205
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  4. 서호규(크로마틴 연구실, 이대엽 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. Proteasome은 이름에서도 알 수 있듯이 수십 개의 단백질들로 구성되어 있는 복합체로서 세포 내 단백질들을 분해하는 기능으로 잘 알려져 있습니다. 체내 전체 단백질의 1%를 혼...
    Date2018.03.13 By생명과학과 Views1532
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  5. 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 생기...
    Date2018.03.05 By생명과학과 Views2342
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  6. 이민지(바이오이미징/광유전학 실험실, 허원도 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 세포는 외부 환경으로부터 오는 변화를 수용체를 통해서 인식하고, 그 신호를 세포 내부로 전달하는데, 이를 통해서 세포 내에서 여러 기능들이 조절됩니다. 이러한 수용체 중 TGF-...
    Date2018.02.05 By생명과학과 Views1580
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  7. 변현종(카이스트 부설 한국과학영재학교 미생물공학실, 안정훈 교수님) - 카이스트 생명과학과 학부생

     ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 타입 I 분비 시스템(T1SS) 중 “폴리펩타이드를 수송하는 ABC 수송체”들의 단백질 분비 특성에 관해 연구한 논문입니다. 우리는 Pseudomonas fluorescens 박테리아가 보유한 ABC 수...
    Date2018.02.05 By생명과학과 Views1251
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  8. 송요셉(시스템 및 합성 생물학 연구실, 조병관 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 화석연료는 에너지 연료로만 사용되는 것이 아니고, 정유시 발생하는 석유화학제품도 제약, 섬유 산업 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 화석연료 고갈 문제 및 사...
    Date2018.02.05 By생명과학과 Views1182
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  9. 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 ...
    Date2018.01.29 By생명과학과 Views2499
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  10. 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 CH...
    Date2018.01.29 By생명과학과 Views2991
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  11. 정지혜(시스템 및 합성생물학 연구실, 조병관 교수님)

    ▷인터뷰 1. 논문 내용과 의미를 설명해 주세요. 단감의 경우 실제로 수확 후, 2주 후부터 연화가(물러짐) 진행되어 1달이 지나면 대부분의 단감이 연화되어 먹을 수 없습니다. 이렇듯 단감이 상품성을 가질 수 있는 기간은 한정적 ...
    Date2018.01.08 By생명과학과 Views1167
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  12. 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. I...
    Date2018.01.03 By생명과학과 Views2404
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  13. 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...
    Date2017.12.29 By생명과학과 Views1924
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  14. 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 ...
    Date2017.12.27 By생명과학과 Views983
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  15. 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 골...
    Date2017.12.11 By생명과학과 Views1360
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  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 crypt...
    Date2017.11.13 By생명과학과 Views1538
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  17. 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 여...
    Date2017.10.30 By생명과학과 Views2023
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  18. 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 대표적...
    Date2017.10.30 By생명과학과 Views1726
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  19. 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 nucleoso...
    Date2017.10.25 By생명과학과 Views2935
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  20. 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 왔...
    Date2017.10.24 By생명과학과 Views1516
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