Q

본인과 연구실 소개 부탁드립니다.

A

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저는 고려대학교 생명과학대학 소속 백자현 교수님 지도 하에 박사과정을 졸업한 윤예란이라고 합니다. 저는 주로 중추신경계의 비만신호조절과 관련하여 특정 수용체의 조절인자를 규명하고 이것의 생리적인 기능을 밝히는 연구를 진행했습니다.

 

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안녕하세요? 저는 윤예란 박사님과 같이 고려대학교 분자신경생물학 실험실에서 연구를 진행하고 있는 석사 졸업예정자인 이의형 학생입니다. 저희 연구실은 중추신경계의 신경생리기능에 중요한 역할을 하는 도파민 시스템에 대해 연구하고 있습니다. 특히 도파민의 신경전달에 중요한 도파민 수용체가 중독, 섭식 장애, 비만, 충동성, 우울증 등 신경정신 질환에 어떠한 기능을 하는지 알기 위해 분자적, 세포적 수준은 물론 행동조절까지 분석하고 있습니다. 이를 위해 유전자 조작 및 광유전학 등을 사용한 질환 동물 모델을 이용하여 특정 뇌 회로에서의 도파민 신호가 어떻게 신경신호 및 행동들을 조절하는지 연구하고 있습니다. 이것을 바탕으로 도파민성 신경 질환 및 식욕조절 질환 모델들을 치료할 수 있는 전략에 대해 연구합니다.

 

Q

사업단 과제 중 어떤 연구에서 어떠한 역할을 수행했는지 구체적으로 말해주세요.

A

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저는 사업단에서 진행하고 있는 과제에 참여하면서 식욕 및 섭식행동 조절 관련하여 멜라노코틴 4 수용체의 신호전달 과정에 있어서 채프론 GRP78의 역할 분석을 진행해왔습니다. 특히 소포체 스트레스와 비만과의 연관성에 기반하여 소포체 스트레스 조건 하에서 GRP78과 멜라노코틴 4 수용체 간의 상호작용을 살펴보았으며 이들이 식욕 및 섭식행동에 미치는 영향을 관찰하였습니다.

 

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저는 렙틴 수용체가 존재하며 조건적으로 도파민 수용체가 제거된 마우스에 정상사료/고지방 사료를 제공하고 식욕 및 섭식행동에 대한 대사 형질 분석 관련 프로토콜 최적화와 시상하부 항상성적 식욕조절 표현형 분석을 위해 식욕 조절 호르몬인 렙틴 시스템에 의한 대사 조절 분석을 진행하였습니다.

 

Q

졸업 논문 주제, 내용에 대해 설명해주세요.

A

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저의 졸업 논문 주제는, “멜라노코틴 4 수용체(MC4R) 신호조절에 있어서 GRP78의 역할 연구”입니다. 본 연구에서는, 중추신경계의 비만신호조절에 있어서 중요한 역할을 하는 MC4R의 특정 조절인자를 탐색하고 그 역할을 밝히고자 하였습니다. 그 결과, 뇌의 시상하부에서 채프론 GRP78 단백질이 MC4R과의 결합을 통해 비만신호조절에 관여할 수 있음을 분자적·생리학적 측면에서 규명할 수 있었습니다. 특히, 소포체 스트레스와 비만과의 연관성에 대한 연구 보고를 기반으로 소포체 스트레스 조건 하에서 GRP78과 MC4R 간의 상호작용을 입증함으로써, GRP78을 MC4R 신호전달과정의 새로운 조절인자로 제시하였습니다.(‘Experimental & Molecular Medicine (2018) 50:120’)

제 논문 연구를 위해 비만동물모델로 유전적으로 렙틴이 결여된 ob/ob 마우스를, 시상하부 PVN 부위 특이적으로 GRP78 단백질 발현을 저해시킨 마우스를 사용하였습니다. 이들 유전자변형마우스(GEM)를 사용함으로써, 비만신호조절과 관련된 생리학적 변화 관찰에 있어서 구체적· 실질적인 접근이 가능하였으며 특히 타깃 부위 및 조절인자에 대한 특이적인 연구를 효율적으로 진행할 수 있었습니다.

 

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렙틴 수용체가 존재하며, 조건적으로 도파민 수용체가 제거된 마우스에서 시상하부의 렙틴 신호의 변화를 보고자 정상사료 및 고지방사료의 장기간 제공에 따른 체중 및 섭취량을 관찰하였습니다. 또한 산소 소비량, 움직임 등의 대사량 분석과 렙틴 처리에 따른 민감화 확인, 뇌에서 식욕 조절 호르몬인 렙틴의 혈중 농도와 렙틴으로 유도되는 pSTAT3 발현과 변화를 관찰했습니다. 이외에도RNA 결합 단백질인 Staufen을 연구했는데요, 스트레스 조건에서 Staufen2의 역할이 무엇이고 도파민 D2 수용체와 어떤 상호작용을 하는지에 대하여 실험했습니다.

직접 진행한 실험 이외에도 대사, 운동 표현형도 분석하기 위하여 사업단에서 제공하는 표현형 분석을 의뢰하였습니다. 사업단의 표현형 분석 서비스를 통해 유전자 변형 마우스의 기초 대사(산소 소비량, 호흡률, 에너지 소비량, 사료섭취량 등), 체성분 분석, 그리고 운동 표현형을 분석할 수 있었습니다.

 

 

 

 

Q

졸업 후 어떤 연구 혹은 일을 하고 싶은지?

A

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저는 그 동안 쌓아온 실험 경험과 지식을 활용할 수 있는 분야에서 일을 하고 싶습니다. 특히 연구개발에서 신약 및 건강보조식품 개발을 위한 실험 업무, 더 나아가   실험 결과를 기반으로 연구 기획, 과제 계획 수립, 과제 관리까지 총괄하는 프로젝트 매니저에도 도전해 보고 싶습니다. 특히 그간 몸담았던 대사 질환 분야에서 국가 연구의 발전에 보탬이 되면 좋겠습니다.

 

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신경 생리기능 조절에 대한 분자적 기전 연구나 이를 통한 신경 질환들을 치료할 수 있는 일을 하고 싶습니다.

 

Q

미래 바이오 연구자를 위해 사업단이 도움을 줄 수 있을까요?

A

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그럼요! 표현형 분석 서비스와 생물정보인프라(MOP) 등 시스템이 잘 갖추어진다면 미래 바이오 연구자들이 지금보다 효율적으로 연구하여 좋은 성과를 많이 낼 수 있을 것입니다. 저 또한 사업단 과제에 참여하는 동안 에너지 대사 관련 마우스 표현형 분석 서비스 의뢰를 통해 유용한 분석 결과를 얻은 경험이 있었기에 많은 연구자들이 보편적으로 분석 서비스를 활용했으면 합니다.