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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. 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 Views3266
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  2. 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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  3. 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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  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 Views3668
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  5. 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...
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  6. 서예지 (바이오이미징&광유전학 연구실, 허원도 교수님)

    <그림. 1> Graphical Abstract: 광유도 TrkB 수용체의 국소활성화를 통한 신경세포의 극성화 <그림. 2> 광유도 TrkB 수용체의 국소활성화에 의한 액틴파 형성 및 축삭 단백질의 축적 1. 배경지식 신경세포는 발달과정동안 여러 개의 미성숙 신경 돌기를 가지...
    Date2019.12.26 By생명과학과 Views2434
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  7. 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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  8. 김경덕 (시냅스 뇌질환 연구실, 김은준 교수님)

     <전시냅스 단백질PTPσ에 의한 NMDA 수용체 안정성 조절 > 1. 배경지식 시냅스는 3,000 개 이상 종류의 단백질이 적절한 위치에 적절한 양 만큼 위치해야 제대로 기능할 수 있는 대단히 복잡한 구조체입니다. 시냅스가 형성되기 위해서는 두 뉴런의 신경 ...
    Date2020.03.18 By생명과학과 Views2505
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  9. 송유향, 황양선 (감각처리연구실, 이승희 교수님)

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  10. 박하람 (시냅스뇌질환 연구실, 김은준 교수님)

    1. 배경지식 시냅스는 다양한 단백질의 집합체입니다. 시냅스의 정상발달을 위해서는 단백질들이 적재적소에 발현하여 단백질간의 적절한 상호작용이 있어야합니다. 시냅스 형성 초기에 이와 같은 중요한 역할을 하는 단백질에는 시냅스 접착 단백질이 존재합...
    Date2020.04.30 By생명과학과 Views3332
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  11. 신왕용 (시냅스뇌질환 연구실, 김은준 교수님)

    <Grin2b 점돌연변이 생쥐의 비정상적 전기생리학적 특징과 특정시기의 NMDAR 활성을 통한 이상 회복> 1. 배경지식 소단위 단백질 GluN2B를 포함하고 있는 NMDA 수용체는 시냅스 장기 약화 (Long-term depression) 등 시냅스 가소성에 중요한 역할을 한다고 알...
    Date2020.05.29 By생명과학과 Views2505
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  12. 이진형, 김보람, 김병수, 황가영, 이유진 (신경내부인지 연구실, 서성배 교수님)

    1. 배경지식 초파리에서 GAL4-UAS system은 특정 부위에 특정 유전자를 발현시킬 수 있게 해 줍니다. GAL4는 yeast transcription activator protein이고 UAS는 GAL4가 특정적으로 붙는 enhancer인데 GAL4가 있으면 UAS를 enhancer로 가지는 유전자의 전사가 ...
    Date2020.12.29 By생명과학과 Views1355
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  13. 오양균 (NYU) (신경내부인지 연구실, 서성배 교수님)

    배경지식 동물들은 미각 이외에도 체내에 영양분을 인지할 수 있는 신경세포들을 가지고 있습니다. 이러한 영양분 인지 신경세포들은 대략 60 년 전에 전기생리학자들에 의해서 처음으로 발견되었습니다. 꽤 오래전에 발견 되었음에도 이들 신경세포들의 생물...
    Date2021.01.06 By생명과학과 Views1583
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  14. 김진은 (신경내부인지 연구실, 서성배 교수님)

    Date2021.01.07 By생명과학과 Views1987
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  15. 이준혁(신경교세포 연구실, 정원석 교수님)

    배경지식과 질문 성인 뇌는 기억형성이나 무언가를 인지할 때 시냅스를 만들고 없애는 과정을 끊임없이 반복합니다. 하지만 여전히 어떠한 기전에 의해서 시냅스가 없어지는지, 그리고 굳이 시냅스를 왜 제거하고 있는지는 잘 알려진 바가 없었습니다. 뇌의 ...
    Date2021.08.17 By생명과학과 Views2394
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  16. 김재현(감각처리 연구실, 이승희 교수님)

    배경 지식 인간을 포함한 모든 동물은 외부 환경에서 유입되는 다양한 감각 정보를 지각하여 상황에 맞는 행동을 수행합니다. 한 예로, 교통 신호등 앞에서 운전자가 붉은색 신호를 볼 경우 출발하지 않고 기다려야 하며, 푸른색 신호로 바뀔 경우 출발할 수 ...
    Date2021.08.24 By생명과학과 Views1683
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  17. 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 Views94553
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  18. 조혜림 (크로마틴 생물학 연구실, 이대엽 교수님)

    배경 지식 유전체는 단계적인 과정을 거쳐 특이적인 3차원 구조로 응축되어 있습니다. 최근 유전체가 지닌 3차원 구조의 기능적인 특징에 관한 연구 내용이 밝혀짐에 따라, 유전체의 3차원 구조가 어떻게 조절되고 조직화 되는지에 관한 연구가 활발히 이루어...
    Date2021.12.29 By생명과학과 Views3079
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  19. 박기현 (진핵세포전사 연구실, 김재훈 교수님)

    배경 지식 RNA 전사에 관련된 연구는 그동안 RNA polymerase가 주로 이동하는 방향이자 protein-coding 유전자 발현에 해당하는 sense 전사에 집중되어 있었습니다. 하지만 시퀀싱 기술의 발달로, 게놈의 상당 부분에서 반대 방향의 전사, 즉 antisense 전사...
    Date2022.05.02 By생명과학과 Views2046
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  20. 박준우 박사(신경발달 및 재생 연구실, 김진우 교수님)

    질문 한정된 공간인 세포핵 안에서 분해되지 않는 단백질을 세포는 어떻게 처리할까? 발견 세포핵에서 잘 분해되지 않는 전사인자 단백질인 OTX2가 세포핵 돌출 소막에 쌓여 세포질의 리소좀(lysosome)으로 이동하는 새로운 세포 내 단백질 이동 경로를 규명...
    Date2024.02.22 By생명과학과 Views27
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