서경배과학재단, 신진 과학자 연구성과 공개‥2017년부터 기초 생명과학 연구 200억 원지원

SUHF Symposium 2021 개최, 연구 배경과 성과 교류

서경배과학재단은 8월 28일 아모레퍼시픽 본사에서 열린 ‘SUHF Symposium 2021’에서 3년차 신진 과학자의 연구 과정과 중간 결과를 공유했다.

기조 강연은 RNA 분야의 세계적 석학인 서울대학교 생명과학부 김빛내리 석좌교수가 진행했다. 김빛내리 교수는 코로나19 바이러스 관련 최신 연구를 소개하고, 신진 과학자의 도전적인 연구 과정을 격려했다.

서경배과학재단은 2017년부터 해외 연구자 세 명을 포함 20명의 한국인 과학자를 선정해 총 200억 원의 연구비를 지원했다. 신진 과학자는 연간 최대 5억의 연구비로 연구 자율성을 보장받으며 자신의 분야에서 새로운 영역을 개척해 나가고 있다.

2018년 서경배과학재단이 선정한 김진홍, 박현우, 우재성, 정인경, 주영석 교수 등 신진 과학자 5명의 연구는 이미 국내외에서 주목받고 있다.

△김진홍 교수(서울대학교 생명과학부)는 관절을 구성하는 결합 조직의 재생 신호 체계를 발견하고, 결합조직의 재생을 유도하는 방법을 모색한다. 또 퇴행성 힘줄염, 연골육종암 등 근골격계 질환의 원인을 찾고 치료법을 찾고 있다. 올해 1월 연구 공로를 인정받아 아산의학상 젊은의학자 부문을 수상했다.

△박현우 교수(연세대학교 생화학과)는 세포의 ‘모양’을 바꾸는 방법을 연구한다. 몸을 구성하는 세포는 대부분 별 모양 부착 세포지만, 체액을 따라 이동할 때는 둥근 모양 부유 세포가 된다. 암세포가 혈관을 타고 몸에 퍼지는 과정에 적용 가능한 개념이다. 박현우 교수의 연구는 암 전이를 막는 새로운 패러다임으로 주목받으며 2020년 9월 한림원과 과기정통부가 기획한 제 1회 국가과학난제도전 융합연구개발사업에 선정됐다.

△우재성 교수(고려대학교 생명과학부)는 세포와 세포를 잇는 간극연접(gap junction) 단백질의 구조를 밝힌다. 간극연접은 동물 세포에서 세포 간 물질을 빠르게 전달하는 통로 역할을 한다. 생물학적 중요도에 비해 단백질의 구조는 아직 밝혀지지 않았다. SUHF Symposium 2021에서는 여러가지 간극연접 중 심장 세포를 이어 박동을 일으키는 간극연접 단백질의 구조와 기전을 소개했다.

△정인경 교수(카이스트 생명과학과)는 DNA 타래의 3차원 구조를 분석해서 생명 활동을 조절하는 스위치를 찾는다. 인간의 DNA는 2m에 달하지만, 세포마다 1 마이크로미터(㎛) 크기의 세포핵 속에 차곡차곡 접혀 있다. 정인경 교수는 DNA가 접힌 3차원 구조가 유전자 발현을 조절하는 원인 중 하나라는 관점에서 파킨슨 병, 코로나19 등 다양한 질환의 원인을 찾고 있다.

△주영석 교수(카이스트 의과학대학원)은 DNA 서열 정보를 통째로 읽는 ‘유전체 서열 분석’ 기술로 다양한 생리 현상을 규명한다. 세포에 암을 일으키는 돌연변이를 찾는 연구부터 코로나19가 폐를 감염시키는 기전까지 다양한 분야에서 활약 중이다. 2020년 아산의학상 젊은 의학상 부문을 수상했으며 2021년 8월에는 인간 배아의 발생 과정을 추적하는 연구를 ‘네이처(Nature)’에 발표했다.

웹엑스(Webex), 유튜브(Youtube) 등 온라인으로 동시 중계한 SUHF Symposium 2021은 연구자에게는 최신 연구 성과를 주고받는 자리로, 기초과학을 전공하는 학생들에게는 학업과 연구 동기를 부여하는 시간으로 평가 받았다.

2017년 서경배과학재단 첫 신진 과학자로 선정돼 4년차를 맞은 연구자들도 도전적인 연구 주제로 학계에서 두각을 나타내고 있다.

△강찬희 교수(서울대학교 생명과학부)는 김빛내리?김진홍?김종서 서울대학교 생명과학부 교수 연구진과 함께 새로운 시스템 분석 기법을 개발, 세포 노화와 오토파지(autophagy, 자가포식)의 관계를 규명해 2021년 5월 ‘디벨롭멘탈 셀(Developmental Cell)’ 에 게재했다. 노화 세포에서 일어나는 오토파지 현상을 규명하며 인류의 난제인 노화 극복에 한 걸음 다가서고, 퇴행성 질환과 암 기전을 파악하는 데도 활용 가능할 것으로 보인다.

세포 노화(senescence)는 노화(aging)의 주요 원인으로, 정상 세포가 스트레스에 의해 분열을 멈춘 상태를 의미한다. 오토파지는 세포를 구성하는 물질을 세포가 스스로 분해하여 흡수하는 현상이다. 연구진은 첨단 기법으로 세포의 대사 과정과 단백질을 분석해 노화 세포에서 오토파지로 분해되는 다수 표적 단백질을 발견했다. 연구진은 사람의 퇴행성 관절염 조직에서도 특정 단백질에 대한 선택적 오토파지가 일어나는 점을 확인했다.

△이정호 교수(카이스트 의과학대학원)는 뇌질환 예방과 조기 진단에 기여한 공로로 2020년 7월 다케다제약-뉴욕아카데미 과학 혁신가상(Innovators in Science Award) 중 신진과학자상(Early-Career Scienist Award) 및 2020년 9월 경암교육문화재단의 경암상을 수상했다.

이정호 교수의 연구 주제는 사람의 뇌에 생겨나는 체세포 돌연변이다. 최근에는 최신 유전체 분석 기법으로 조현병 환자의 조직을 분석해 조현병의 원인이 되는 돌연변이 유전자를 발견했다. 난치성 뇌전증을 일으키는 돌연변이를 뇌척수액에서 검출하는 데도 성공했다. 뇌전증을 진단하거나 예후를 파악하는 데 응용할 수 있다. 두 연구는 각각 2021년 2월 ‘생물 정신의학회지(Biological psychiatry)’와 4월 ‘신경학회보(Annals of Neurology)’에 게재했다.

△임정훈 교수(UNIST 생명과학과)는 루게릭병의 새로운 치료 방법을 찾고 있다. 아이스 버킷 챌린지로 널리 알려진 루게릭병은 발병 원인도, 치료 방법도 완전히 밝혀지지 않은 신경 질환이다. 임정훈 교수는 유전 암호에서 단백질을 만드는 ‘번역(translation)’ 과정에서 루게릭병의 병인을 파악하고 치료법을 모색 중이다.

임정훈 교수 연구진은 초파리에서 시작해 루게릭병 환자의 유도 만능 줄기세포 (induced pluripotent stem cell, iPSC)까지 다양한 실험 모델에서 연구를 진행했다. 그 결과 루게릭병 환자의 신경 세포에서 보이는 병리 현상을 완화하는 데 성공했다. 해당 연구는 2021년 9월 ‘핵산 연구(Nucleic Acids Research)’에 등재됐다.

△최규하 교수(포항공대 생명과학과)는 영국 케임브리지대학 헨더슨 연구진과 함께 애기장대에서 교차율을 높이는 유전자를 찾아냈다. 교차는 생식 세포 분열 중 부모에게서 온 상동 염색체가 서로 섞이는 현상으로, 종 내 유전적 다양성을 늘리는 과정이다. 교차 현상을 활용하면 다가오는 기후 변화와 식량난에 대비할 작물을 효율적으로 육종할 수 있다.

최규하 교수 연구진은 애기장대에 유전학적 선별(genetic screening) 방법을 적용하여 교차율이 높은 돌연변이체를 만들고 선별했다. 돌연변이체에서 교차 과정에 관여하는 새로운 단백질 효소를 찾아낸 이번 연구는 ‘네이처 플랜츠(Nature plants)’ 2021년 4월 호에 실렸다.