[인터뷰]생체트럭 움직임 도와 허혈반응 촉진하는 단백질 규명, 서울대학교 한호재교수 연구팀
[인터뷰]생체트럭 움직임 도와 허혈반응 촉진하는 단백질 규명, 서울대학교 한호재교수 연구팀
  • 최창호
  • 승인 2019.08.19 10:28
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서울대학교 한호재교수
서울대학교 한호재교수

Q:이번 연구를 시작한 계기나 배경이 궁금합니다?

연구진은 줄기세포 이식효율을 개선시키기 위한 연구를 진행해오던 도중, 허혈적응을 이용하여 세포대사전환효율을 증가시키는 방안을 고민하고 있었다. 허혈유도인자 HIF1α와 조절 단백질 VHL의 핵 이동이 HIF1α의 안정화와 밀접한 연관이 있다는 연구결과가 발표되었다. 이에 허혈환경에서 미세소관 네트워크를 매개로 한 HIF1α의 핵 이동 기전을 규명하고 조절전략을 개발하기 위해 해당 연구를 진행하였습니다.

Q: 연구 전개 과정에 대해 궁금합니다.

이번 연구는 서울대학교 한호재 교수 연구팀 주도로 진행되었으며, 한양대학교 김계성 교수 연구팀과 Axceso Biopharma 최명준 박사팀이 cP1P 개발에 참여하였습니다.

BICD1 단백질의 발굴 및 역할 규명을 위해 다양한 유전자 조절 및 분석 기법이 활용되었습니다. 후보 단백질 선정과 다양한 실험적 접근을 토의하기 위해 연구진 간의 많은 회의를 거쳤으며, 그 결과 긴밀한 협력 속에서 연구가 진행될 수 있었습니다. 이 연구는 단백질의 새로운 역할 규명에 관한 연구였기에 재현성을 확보하는 것이 무엇보다 중요하였으며, 이를 위해 많은 시간과 연구역량이 투입되었습니다.

Q:이번 연구하면서 어려웠던 점이나 장애요소는 무엇이었으며, 어떻게 극복했는지 궁금합니다?

연구 초기 HIF1α와 결합하는 후보 단백질을 선정하는 과정에서 연구진 내부에서 많은 토의가 있었다. 당초에 관련분야에 보고된 연구가 거의 없어 후보 단백질을 선정하고 발굴하는 것 자체가 도전적이었습니다.

따라서 단서를 찾기 위한 직/간접적인 자료를 모으고 분석하는데 많은 시간이 소요되었으며, 세포 신호 활성 분석, 단백질구조 분석, 데이터셋 분석 자료를 토대로 후보 단백질을 선정하였습니다. 이를통해 동료 연구자들의 도움으로 수많은 시도 끝에 많은 후보 단백질 중 BICD1이 HIF1α 핵 이동에 관여하는 것을 발견할 수 있었습니다.

Q:이번 연구성과의 차별성은 무엇인가요?

허혈환경에서 HIF1α가 안정화를 위해 어떻게 핵 내로 이동하는지에 대해서는 거의 알려진 바가 없었습니다. 이 연구는 BICD1을 매개로한 HIF1α 핵 이동 조절기전을 규명함으로써 허혈적응 조절에 관한 새로운 접근전략을 제시하였으며, 더 나아가 BICD1 매개 허혈적응 유도물질로서 cP1P를 제시하였다는데 의의가 있습니다.

Q:연구결과가 실용화된다면 어떻게 활용될 수 있는지 궁금하며, 실용화를 위한 과제는 무엇이 있나요?

생체트럭을 이용한 허혈적응 조절 기술은 향후 줄기세포 치료제뿐만 아니라 허혈성 심장질환, 뇌질환, 신장질환 등에 활용될 것으로 기대됩니다. 또한 암세포의 허혈적응 작용을 표적으로 한 새로운 항암제 개발, 바이오 장기 이식 치료법, 알츠하이머나 파킨슨과 같은 신경 퇴행성 질환 치료법 개발 연구에도 적극 활용 됩니다. 다만 세포 특이성에 의한 생체트럭 조절 기전이 다를 수 있기 때문에 정밀한 조절을 위한 깊이 있는 후속 연구가 병행되어야 할 것입니다. 따라서 질환과 기술의 적용대상에 따른 특이적인 생체트럭 조절 전략 개발과 물질 발굴이 꼭 필요합니다.

Q:꼭 이루고 싶은 목표나 후속 연구계획은?

본 연구진이 규명한 BICD1 조절기전을 바탕으로 세포 노화를 억제하거나, 산화적 스트레스에 대한 저항성 강화를 통한 이식 후 생착률이 획기적으로 향상된 줄기세포 치료제 개발 및 바이오 장기 이식 효율 증진 연구를 진행하여, 난치병 또는 생활밀착형 질환으로부터 고통 받는 환자들의 세포 치료 전략을 수립하는데 도움을 주고 싶습니다.

현재 천연 및 생체 물질을 이용하여 줄기세포의 이식 치료효율을 증가시키기 위한 새로운 치료제 개발 연구를 진행하고 있으며, 이와 동시에 줄기세포 대사와 염증조절 작용 간의 상관관계 규명을 통한 새로운 치료 표적을 발굴하는 등 다양한 난치성 질환에 대한 줄기세포 치료제의 임상적 적용을 증진시키기 위한 후속 연구가 진행 중입니다.