우리얘기

위암은 한국인에게 발생하는 주요 암의 하나로, 헬리코박터균은 위암 발생의 주요 원인으로 지목되고 있습니다.

헬리코박터균은 위벽에 만성위염을 유발하여 위암을 진행시키는 것으로 알려졌지만, 그 명확한 기전은 밝혀지지 않은 상태입니다.

헬리코박터균이 원인이 되는 위암을 VDUP1(Vitamin D Upregulated Protein 1) 유전자가 억제한다는 연구 결과가 나왔습니다.

한국생명공학연구원 김형진 박사팀은 헬리코박터균에 의해 위암이 발생한 동물모델을 이용하여 위암 발생 기간 동안 VDUP1 유전자의 역할을 규명하고, 해당 유전자가 결핍되면 종양발생이 증가한다는 사실을 확인했습니다.

연구팀은 정상 실험쥐와 VDUP1 유전자를 제거한 실험쥐를 대상으로 암 발생 유도물질을 투여한 후 헬리코박터균을 감염시켰을 때, 정상 실험쥐에 비하여 VDUP1 유전자가 제거된 쥐에서 위암 발생이 증가함을 밝혔냈습니다.

또한 VDUP1 유전자를 과 발현 처리하였을 때 염증성 물질(TNFα, NF-kB 및 COX2 등)의 발현이 억제되어 위암 발생이 감소한다는 것을 규명했습니다.

이번 연구결과는 앞으로 위암발생과 진행단계 예측 및 적절한 치료법 선택에 있어 위암 환자의 VDUP1 유전자 분석이 유용할 것임을 의미하는 것으로, 위암 예방 및 치료제 개발에 활용될 수 있을 전망입니다.

이번 연구는 생명연 김형진 박사, 권효정 박사와 함께 서울대 김대용 교수팀의 공동연구로 진행됐습니다.

연구결과는 위장관 연구분야에서 세계 최고 권위를 자랑하는 'Gut'지 2012년 1월호에 발표됐고, 주목받는 논문으로써 해설이 붙여졌습니다.
(논문명: Vitamin D₃upregulated protein 1 deficiency promotes N-methyl-N -nitrosourea and Helicobacter pylori-induced gastric carcinogenesis in mice)

VDUP1유전자가 결핍되어 있는 마우스(VDUP1 KO)와 그렇지 않은 정상마우스(WT)에서 헬리코박터균의 감염으로 발생되는 위암 병변비교결과: VDUP1결핍마우스에서 더 진행된 단계의 종양형태를 보임.

 용 어 설 명

VDUP1 : 
VDUP1 (Vitamin D3 upregulated protein 1) 유전자 :  비타민 D를 처리한 세포에서 발현이 유발되는 유전자로 처음 알려졌으며, 세포분열주기를 방해하는 자극에서 발현되고, 과발현 되면 종양세포의 성장을 억제하는 것으로 알려져 있음

APOPTOSIS :
특정한 세포내 기전을 이용하여 세포자신을 죽이는 세포사망의 한 형태 

NF-kB :
NF-kB (nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells): DNA전사를 조절하는 단백질 복합체로서 대부분의 동물세포에서 발견되며, 다양한 스트레스성 자극을 받아 나타나는 세포의 반응과 관련되어 있으며, 특히 감염에 대한 면역반응을 조절하는 핵심 역할을 담당하고 있음.  

TNFα :
TNFα (tumor necrosis factor-alpha): 전신성 염증과 관련되어 있는 싸이토카인으로서 면역세포의 조절이 주요 역할이며, 세포의 apopotosis를 유발하는 등 다양한 반응을 유발하는 것으로 알려져 있음.

COX2 :
COX2 (Cyclooxygenase-2): Arachidonic acid를 prostaglandin으로 전환하는 효소

<연 구 개 요> 위암은 전세계적으로 가장 빈발하는 악성종양 중의 하나로, 특히 한국을 비롯한 동아시아에서 높은 비율로 발생하고 있다. 위암의 발생에는 다양한 인자가 관여되어 있다고 알려져 있으며, 그 중에서 헬리코박터균의 감염은 주요 위험인자로 알려져 있다. 헬리코박터균은 만성위염증을 유발하고, 만성위축성위염, 장관성이형성 등의 과정을 거쳐서 위종양으로 진행한다.  NF-kB는 세포증식, apoptosis, innate immunity 및 염증반응에 관련되어 있는 유전자들을 조절하는 핵심역할을 수행하는 전사인자패밀리에 속하는 유전자이다. 사람의 위암발생에서는, 위암발생 초기 단계에 NF-kB가 지속적으로 활성화되는 것이 악성종양으로 진행하는데에 핵심적인 역할을 하고 있다. 헬리코박터균은 TLR 또는 TNFα를 포함한 싸이토카인 등의 염증성 신호전달체계를 자극하여 NF-kB 경로를 활성화시키게 되는데, 이 경로는 COX2와 같은 표적유전자의 발현을 유발하게 된다. 위암발생에 있어서 COX2의 상세한 역할은 잘 알려져 있지 않지만 COX2가 과발현되는 것이 세포증식의 촉진, apoptosis(세포자살) 억제, 혈관생성 유도 등과 밀접하게 관련되어 있다. 사람의 암세포주를 이용한 실험에서 비스테로이드성 항염증제 등으로 COX2를 특이적으로 억제하면 세포증식이 억제되고 apoptosis가 유도된다. 또한 COX2를 특이적으로 억제하는 약제들도 위암 발생을 효과적으로 억제한다. VDUP1은 46-kDa의 단백질로서 비타민 D을 처리한 HL-60세포에서 특이하게 발현되는 것으로 동정되었는데, 세포분열주기를 방해하는 성장억제자극으로도 발현되며, VDUP1을 과발현시키면 세포분열주기의 진행을 억제하여 종양세포의 성장을 억제한다. 특히, VDUP1은 cyclin A2의 전사를 조절하기도 하며, 세포분열주기에 중요한 여러 가지 신호전달 유전자의 발현 조절에도 관여한다. 주목할 점은 실험쥐에서 VDUP1 유전자를 제거하면 간암의 발생이 증가한다. 사람에서는 몇몇 종류의 종양조직에서 VDUP1 유전자의 발현이 감소되어 있다.   최근 VDUP1의 mRNA수준이 위암조직에서 주변정상조직에서보다 현저하게 낮아지며, VDUP1의 발현이 낮은 것이 나쁜 예후와 관련되어 있다는 것이 알려졌다. 그러나 사람에서 위암의 병리발생에 있어서 VDUP1의 역할과 종양 발생에 있어서의 정확한 기전은 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 잘 알려진 헬리코박터균에 의한 위암모델을 이용하여 위종양 발생 동안의 VDUP1의 역할을 규명하였으며, VDUP1이 결핍되면 세포의 turnover에 영향을 줌으로써 위 종양발생의 정도를 증대시킨다는 것을 규명하였다. 위암환자의 조직에서 VDUP1의 발현 비교: 종양조직(우)에서 비종양성조직(좌)보다 VDUP1의 발현이 현저히 감소된 것을 보여주고 있음.

<김형진 박사> 1. 인적사항                            ○ 성 명 : 김형진(53세)                               ○ 소 속 : 한국생명공학연구원 의생명마우스센터   2. 학력사항   1978.3 - 1982.2  서울대학교 수의학과 학사      1982.3 - 2084.2 서울대학교 수의공중보건학 석사     1985.3 - 1991.2 서울대학교 수의공중보건학 박사       3. 경력사항    1983.2 - 1984.3   한국과학기술원 생물공학연구부 연구원   1984.4 - 2000.3   한국화학연구소 안전성연구센터 선임/책임연구원   2000.3 - 현재     한국생명공학연구원 책임연구원                    바이오의약인프라사업부장(현) 4. 주요성과  1. Hyo-Jung Kwon, Young-Suk Won, Ki-Taek Nam, Yeo-Dae Yoon, Hyang Jee, Won-Kee Yoon, Ki-Hoan Nam, Jong-Soon Kang, Sang-Uk Han, In-Pyo Choi, Dae-Yong Kim and Hyoung-Chin Kim, "Vitamin D3 upregulated protein 1 deficiency promotes N-methyl-N-nitrosourea and Helicobacter pylori-induced gastric carcinogenesis in mice", GUT, 61,1(53-63) (2012). 2. Hyo-Jung Kwon, Young-Suk Won, Yeo-Dae Yoon, Won-Kee Yoon, Ki-Hoan Nam, In-Pyo Choi, Dae-Yong Kim, and Hyoung-Chin Kim "Vitamin D3 up-regulated protein 1 deficiency accelerates liver regeneration after partial hepatectomy in mice", Journal of Hepatology 54(1168-1176) (2011) 3. Hyo-Jung Kwon, Young-Suk Won, Hyun-Woo Suh, Jun-Ho Jeon, Yan Shao, Suk-Ran Yoon, Jin-Woong Chung, Tae-Don Kim, Hwan-Mook Kim, Ki-Hoan Nam, Won-Kee Yoon, Dae-Ghon Kim, Jeong-Hwan Kim, Young-Sung Kim, Dae-Yong Kim, Hyoung-Chin Kim and Inpyo Choi , "Vitamin D3 Upregulated Protein 1 Suppresses TNF-a?-Induced NF-kB Activation in Hepatocarcinogenesis", The Journal of Immunology, 185(3980-3989), (2010) 4. Hyo-Jung Kwon, Jong-Hwan Lim, Jong-Tak Han, Sae-Bhom Lee, Won-Kee Yoon, Ki-Hoan Nam, In-Pyo Choi, Dae-Yong Kim, Young-Suk Won and Hyoung-Chin Kim ,"The role of Vitamin D3 upregulated protein 1 in

생명체를 이루는 수많은 세포들은 세포 내외부에서 신호전달체계를 통해 정보를 교환하고 생리현상을 조절하고 있습니다.

특히 암이나 우울증, 면역질환, 퇴행성질환 등 많은 질병들이 세포신호전달과 밀접하게 연관되어 있어, 세포신호전달 체계의 기능 연구와 신호전달 조절을 통한 질병 치료제 연구가 매우 활발히 진행되고 있습니다.

그동안 세포 신호전달체계에서 단백질이 인산화됨에 따른 단백질 활성의 변화는 인산화로 인해 단백질 구조가 변하면서 일어나는 것으로 알려져 왔습니다.

그러나 구체적으로 그 구조변화가 어떻게 일어나는지, 그리고 인산화 자체로 충분한지에 대해서는 아직 밝혀지지 않은 상태였습니다.

□ 한국생명공학연구원(KRIBB) 단백체의학연구센터 박병철 박사팀이 중앙대 약학대학 조사연 교수팀과 공동으로 세포의 사멸 및 증식과 관련된 신호전달체계에서 'Pin1' 효소(프롤릴 이성화효소)가 신호전달 활성화에 핵심 역할을 한다는 사실을 규명했습니다.

공동 연구팀은 최근 들어 인산화된 단백질에 작용하는 효소들이 발굴되었고, 그 중 대표적인 것이 Pin1 단백질인 것을 바탕으로 세포신호전달체계 중 매우 중요한 JNK 신호전달체계가 Pin1에 의해 조절되는지를 연구했습니다.

JNK 단백질은 활성산소나 자외선과 같은 외부 세포자극을 인식하여 세포의 염증반응을 조절하는 단백질로, JNK 단백질이 활성화되어야 이후의 후속 신호전달체계가 진행되는 고등 동물세포의 대표적 신호전달체계입니다.

연구팀은 JNK 신호전달체계에서 인산화된 JNK 단백질에 Pin1 효소가 결합함으로써 구조를 변화시키고 이를 통해 JNK 단백질의 활성이 극대화됨을 밝혀냈습니다.

연구 결과 우선 JNK 단백질의 인산화 자체만으로는 충분한 JNK 단백질 활성을 나타내지 않았고, 또한 인산화된 JNK 단백질의 활성이 극대화되기 위해서는 Pin1 효소가 JNK의 인산화된 부위에 결합하여 단백질 구조 변화를 유발시켜야 함을 증명했습니다.

이번 연구결과를 통해 JNK 단백질이 활성화되기 위해서는 인산화뿐만 아니라 Pin1에 의한 단백질 구조변화가 유도되어야 함을 보여 신호전달체계의 활성기작에 중요한 단서를 제공했습니다.

Pin1 및 JNK 단백질은 암, 알츠하이머와 같이 세포의 사멸과 증식, 노화 등과 관련된 질병에 중요한 영향을 미치는 단백질로서, 이들 간의 새로운 기능규명을 통해 관련 질병의 발생 및 억제, 치료제 개발에 중요한 정보를 제공하고 있습니다.

또 앞으로 pin1을 적절히 조절할 수 있다면 면역질환, 노화, 암, 치매와 같은 주요 질환을 근원적으로 치료할 수 있을 것으로 기대받고 있습니다.

연구결과는 세포학 분야에서 세계 최고의 권위를 자랑하는 미국 학술지인 '세포 사멸과 분화(Cell Death & Differentiation)'에 1월 10일자에 게재되었습니다.
(논문명 : A critical step for JNK activation: isomerization by the prolyl isomerase Pin1)

  용  어  설  명

JNK : 
c-Jun N-말단 인산화효소의 약자로 세포내 jun 단백질의 세린(ser) 부분을 인산화 시키는 효소로 활성산소나 UV 같은 세포자극을 인식해서 세포의 염증반응을 조절하는 중요한 단백질. T세포분화와 세포사멸에도 관여함

JNK 신호전달체계 :
JNK 단백질은 활성산소나 자외선(UV)과 같은 외부 세포자극을 인식하여 세포의 염증반응을 조절하는 단백질로서, JNK 단백질이 활성화되어야 이후의 후속 신호전달체계가 진행됨. 일반적으로 고등 동물세포에서 일어나는 대표적인 신호전달체계임

pin :
Pin 1, or peptidyl-prolyl cis/trans isomerase (PPIase), 오직phospho-Serine/Threonine-Proline 부위를 이성화시킴. 인산화 신호전달체계를 조절하는 key 효소로 억제하면 암과 치매를 일으킴. 암은 물론이고 면역질환에 관여함

이성화효소(isomerase) :
화학적인 변화없이 대상을 구조적 이성질체로 변화시켜주는 효소. 탄수화물의 경우 포도당을 과당으로 바꿔주는 포도당이성화 효소가 대표적인데 단백질의 구조를 바꾸어 기능을 조절하는 Pin1, PDI 등이 여기에 속한다

단백질 인산화 :
세포내 단백질에 인산기가 붙는 것을 뜻하며, 단백질에 인산기가 붙거나 떨어짐에 따라 세포신호를 전달하는 단백질의 기능이 활성화되거나 불활성화됨.

<박병철 박사> ○1962년생 ○주요 학력   1981～1985   전남대학교 생물학 (학사)   1985～1987   KAIST 생명공학 (석사)   1990～1995   KAIST 생명과학 (박사) ○주요 경력   1987～1996   KIST 유전공학센터 선임연구원   1997～2000   미국 국립보건원 연구원   2000～현재   한국생명공학연구원 책임연구원   2002～2008   지능형생물정보사업단장   2008～2011   한국생명공학연구원 의과학연구본부장   2011～현재   보건복지부지정 면역질환단백체센터장   2011～현재   환경부 전략위원회 위원 ○연구분야  ㅇ 암 및 면역질환  ㅇ 단백체, 세포신호전달 ○주요 연구업적  ㅇ 인체 및 동물, 미생물 단백체분석 20여건 발표  ㅇ 세포신호전달 및 사멸 조절 논문 40여건 발표  ㅇ 질환 기작과 조절 논문 20여건 발표

한국생명공학연구원이 창의적인 연구 아이디어를 발굴하기 위해 시행한 '이런 연구 해 주세요' 연구아이디어 공모전에서 충북대 임정화 씨가 최우수상을 수행했습니다.

임 씨는 '실험동물을 사용하지 않고도 유전자 및 화합물의 효과를 확인하는 기술'을 통해 줄기세포로부터 분화시킨 각 조직을 순환배양 시스템으로 만들어 약물 및 유전자 기능을 확인할 수 있는 '인공 동물실험 기술'을 제안했습니다.

우수상은 '뇌세포 파괴를 막거나 저지하는 효소 개발'을 제안한 미국 존스홉킨스 의과대학 차보영 박사와 '인공혈액'을 제안한 한국생명공학연구원 하태환 박사가 선정되었습니다.

 연구아이디어 공모전 수상자 명단

융합유전자(fusion gene)는 두 개의 유전자가 한 개의 유전자로 재구성되어 전혀 새로운 기능을 수행하는 유전자로서, 그 형성기작에 따라 크게 3가지로 분류됩니다.

일반적으로는 서로 다른 염색체 일부분이 위치 이동하면서 생성되는 경우, 같은 염색체내에서 일부가 위치 이동을 하여 생성되는 경우, 동일하거나 서로 다른 염색체내의 유전자가 각각 전사체를 만들고 이 두 개 전사체가 그대로 융합하여 생성되는 경우가 그것입니다.

이러한 융합유전자들은 암 세포를 비롯한 비정상적인 조직세포에서 발견되고 있어 최근 암의 진단 및 치료를 위한 새로운 표적으로 주목 받고 있습니다.

□ 한국생명공학연구원 박홍석 박사팀이 한 염색체 내에서 기능이 서로 다른 이웃한 유전자들이 한 개의 새로운 융합유전자를 만들어내는 과정이 규명했습니다.

이번에 형성과정을 밝혀낸 '이웃 간 융합유전자(Conjoined Gene, CG)'는 동일한 염색체상에서 이웃한 두 개의 유전자(neighboring gene)들이 위치 이동 없이 새롭게 한 개의 융합 유전자를 만들어내는 것으로, 인간을 포함한 일부 생물(인간 약 800여개, 마우스 270개, 초파리 227개)에서 일부 단편적인 구조정도만 알려진 상태였습니다.

특히 유전자로서 완전한 구조와 형성과정에 대해서는 그 동안 밝혀지지 않았습니다.

박홍석 박사팀은 침팬지연구에서 발견한 5개의 "이웃 간 융합유전자"가 인간에게도 존재한다는 것을 입증했고, 특히 이들로부터 파생되는 새로운 변이 융합 유전자 57종을 발견하여 구조를 비교 분석함으로서, 이웃 간 융합유전자 생성시의 독특한 규칙성과 형성기작을 새롭게 밝혀냈습니다.

연구 결과 서로 다른 두 개의 유전자가 융합하여 한 개의 "이웃 간 융합 유전자"가 될 때, 유전자의 특정부위가 사라지거나 생성되는 매우 독특한 규칙성이 있다는 새로운 사실이 확인됐습니다.

특히 첫 번째 유전자의 합성 종결 신호(termination code)가 반드시 제거되면서 옆의 유전자까지 전사가 일어나게 된다는 점, 이 과정에서 이웃하는 두 개의 모체 유전자에는 존재하지 않는 전혀 새로운 DNA서열이 유전자로 참여를 하는데, 이들 대부분이 그 동안 생명현상에서 그 역할이 불분명했던 DNA 영역(전이성 DNA: transposable element)인 점을 밝혀냈습니다.

또 연구팀은 "이웃 간 융합 유전자"가 정상조직 세포와 암 조직 세포에서 모두 만들어지고는 있지만, 일부 융합유전자는 특정 암 조직 세포에서만 존재한다는 것을 확인했습니다.

이러한 융합유전자는 향후 암 진단 및 치료를 위한 새로운 분자표적으로 활용성이 높을 것으로 기대되고 있습니다.

<박홍석 박사> 1. 인적사항   ○ 소 속 : 한국생명공학연구원 유전체자원센터장       (겸) 과학기술연합대학원대학 교수   2. 학력   1981 - 1985  전남대학교 자연과학대학 생물학과(학사)      1985 - 1987  성균관대학교 이과대학 유전학과(석사)    1992 - 1995  일본 Kyoto Institute of Technology 분자세포유전학(박사) 3. 경력사항   2000 - 현재  한국생명공학연구원, 선임연구원, 책임연구원   2004 - 현재  한국생명공학연구원 미래정책부장 (유전체연구단장/센터장)   2004 - 현재  (겸) 과학기술연합대학원대학 교수     2007 - 현재     교과부?유전체정보생산연구사업, 연구책임자   2001 - 2004   침팬지게놈국제공동연구 한국대표   1998 - 2000   일본 이화학연구소 선임연구원 (인간게놈프로젝트 팀리더)   1997 - 1998   일본 국립유전학연구소 연구원     4. 학회활동   2008 - 현재   Genomics & Informatics 편집위원   2003 - 현재   HUGO (Human Genome Organization) 정회원 5. 전문 분야 정보   - 인간을 포함한 동/식/미생물 유전체 연구 6. 인간과 침팬지 관련 주요발표논문 :   - 인간 21번 염색체 해독 (Nature, 2000)   - 인간 게놈 해독 (Nature, 2002)   - 인간과 침팬지 게놈 비교 물리지도 완성 (Science, 2002)   - 침팬지 21번 염색체 해독 (Nature, 2004)   - 침팬지 Y 염색체 해독 (Nature Genetics, 2005)   - 인간 11번 염색체 해독 (Nature, 2006)   - 한국인 유전자 영역 선택적 게놈 해독 (Genome, 2010)   - 인간과 침팬지 유전자 변화 (Functional & Integrative Genomics, 2011)    ※ 기타, 한우, 돼지, 식물, 미생물등 유전체 연구 논문 70편

멜라토닌(melatonin)은 일반적으로 빛의 자극에 따라 주로 밤에 분비되어 생체리듬을 조절하는 호르몬의 하나로 알려져 왔습니다.

최근 이러한 멜라토닌이 강력한 항산화 효능과 함께 신경세포 보호작용을 가지는 것으로 보고되면서 멜라토닌의 효능을 규명하고, 치료적으로 활용할 수 있는 방안에 대해 활발한 연구가 진행되고 있습니다.

□ 한국생명공학연구원(KRIBB) 국가영장류센터 장규태 박사팀이 인제대 홍용근 교수팀과 공동으로 멜라토닌(melatonin)이 신경보호 및 기능회복에 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈습니다.

연구팀은 지난해 멜라토닌의 투여와 운동치료를 병행하는 것이 효과적인 결과를 가져올 수 있다는 리뷰 논문을 게재한 이후, 척수손상 동물모델에서 멜라토닌의 신경 보호작용 및 기능회복 능력을 검증하는 연구를 진행했습니다.

24시간 내내 빛에 노출시킨 척수손상 동물 실험군과 12시간 주기로 낮과 밤의 조건을 만들어준 척수손상 실험군을 대상으로 운동능력과 조직내부에서 발현하는 각종 유전자들을 비교해 본 결과, 12시간 주기로 빛에 노출된 실험군이 24시간 노출군에 비하여 운동기능 회복이 1.5배 증가하는 것으로 나타났습니다.

또 24시간 빛에 노출시킨 상태에서 멜라토닌을 규칙적으로 투여하자 운동기능 회복효과가 1.2배 정도 증가하는 것으로 나타났습니다.

이에 따라 생체 내에서 빛이 없는 어두운 밤에 자연적으로 생산되는 멜라토닌이 신경회복에 중요한 역할을 한다는 것을 규명하였고, 인위적인 멜라토닌 투여로 기능회복이 가능하다는 것을 확인했습니다.

또 멜라토닌의 작용 기전에 대한 연구를 통해 멜라토닌이 척수손상 후 염증반응을 조절하여 이차적 손상을 방지하고, 운동기능의 회복을 촉진시킬 수 있다는 것을 밝혀냈습니다.

이번 연구 결과는 생리학/내분비학/신경과학 분야의 권위 있는 학술지인 'Journal of Pineal Research' 1월호에 게재되었습니다.

 용  어  설  명

SCI(spinal cord injury) : 

척수손상

LL :
24시간 내내 빛에 노출시키는 조건

L/D :
12시간은 빛에 노출시키고 12시간은 빛을 차단시키는 조건을 주기적으로 반복하는 조건

spinal cord :
척수. 척추내에 위치하는 중추신경계의 일부분.
위에서부터 목척수, 등척수, 허리척수, 엉치척수로 구분됨. 내부는 바깥쪽의 백색질과 안쪽의 회색질로 구분된다.
척수의 아래끝은 척수 원뿔이라 하며 첫번째 허리뼈 높이까지 내려온다.
뇌와 말초신경사이의 신경 통로 역할을 하며 척수반사(예: 무릎반사)에서는 뇌를 통하지 않고 반사의 중추 작용을 한다.

BBB :
Basso, Beattie, and Bresnahan test를 줄인말.
척수손상 랫드나 마우스 모델에서 뒷다리의 움직임 정도를 점수화하여 객관적인 운동기능평가를 하기위해 만든 평가 척도. 0점~21점으로 구성됨

iNOS :
inducible nitric oxide synthase. 생체 내에서 염증 반응에 동반하는 일산화질소(NO) 생성을 담당하는 효소

muscle atropy :
근위축. 근육 조직의 크기가 원래의 크기에 비하여 줄어드는 것

MAFbx :
muscle atrophy F-box, 근위축 관련 유전자

plantaris :
족저근(장딴지빗근). 발목을 아래로 굽힐 때 사용됨

<장규태 박사 프로필>   ■ 학력   1983～1987  국립 경상대학교 동물생명과학 (학사)   1987～1992  국립 경상대학교 동물번식생리학 (석사)   1993～1997  일본 동경대학교 수의생리학 (박사)   ■ 주요 경력  2004 ~ 현 재  Journal of Reproduction and Development, Editor    2005 ~ 현 재  한국생명공학연구원 국가영장류센터 센터장  2007 ~ 2008  국가과학기술위원회 기획·예산 조정전문위원회 전문위원  2007 ~ 현 재  산업기술유출 보호방지위원회 BT전문위원회 위원장   2008 ~ 현 재  과학기술연합대학원대학교 교수  2009 ~ 현 재  한국과학기술원(KAIST) 생명과학과 겸직교수  2010 ~ 2011  국가과학기술위원회 사회기반기술 전문위원회 전문위원  2010 ~ 현 재  World Journal of Stem Cells, Editor  2011 ~ 현 재  한국과학기술단체총연합회 과학기술정책위원 ■ 연구분야  ㅇ 영장류 체세포 복제 및 줄기세포 확립  ㅇ 영장류 질환 모델 개발 ■ 주요 연구업적  ㅇ Beneficial effects of endogenous and exogenous melatonin on neural reconstruction and functional recovery in an animal model of spinal cord injury. (J PINEAL RES 52(1):107-119, 2012)  ㅇ Inhibition of collagen deposit in obstructed rat bladder outlet by transplantation of superparamagnetic iron oxide-labeld human mesenchymal stem cells as monitored by molecular magnetic resonance (MR) imaging. (CELL TRANSPL in press, 2011)  ㅇ Spatial distribution of glucose hypometabolism induced by intracerebroventricular streptozotocin in monkeys. (J ALZHEIMERS DIS 25(3):517-23, 2011)  ㅇ Peroxiredoxin II preserves cognitive function against age-linked hippocampal oxidative damage. (NEUROBIOL AGING 32(6):1054-68, 2011)  ㅇ Supplementation with estradiol-17β improves porcine oocyte maturation and subsequent embryo development. (FERTIL STERIL 95(8):2582-4, 2011)  ㅇ Melatonin plus exercise-based neurorehabilitative therapy for spinal cord injury. (J PINEAL RES 49(3):201-9, 2010)  ㅇ Nucleologenesis and embryonic genome activation are defective in interspecies cloned embryos between bovine ooplasm and rhesus monkey somatic cells. (BMC DEV BIOL 9:44-58, 2009)  ㅇ Effects of progranulin on blastocyst hatching and subsequent adhesion and outgrowth in the mouse. (BIOL REPROD 73(3):434-42, 2005)  ㅇ Regulation of blastocyst migration, apposition, and initial adhesion by a chemokine, interferon gamma-inducible protein 10 kDa (IP-10), during early gestation. (J BIOL CHEM 278(31):29048-56, 2003)  ㅇ Development of obesity in transgenic rats with low circulating growth hormone levels : involvement of leptin resistance. (EUR J ENDOCRINOL 143(4):535-41, 2000)

한국생명공학연구원(KRIBB)가 2012년 1월부터 국가 임무형 연구를 강화하기 위해 연구본부 중심의 중대형 연구사업 수행체제로 전환합니다.

주요사업은 첨단 생명공학 연구분야에서 대규모 조직형 연구를 수행하기 위한 바이오메디컬 융합 원천기술 개발사업, 바이오소재 산업 플랫폼 기술개발사업, 바이오인프라 구축사업과 전사적인 차원에서 융복합 연구를 통해 국가사회적 이슈에 전략적으로 대응하기 위한 KRIBB 전략기술개발사업으로 구성됩니다.

각 세부사업별 주요 내용은 다음과 같습니다.
 
▲ 바이오메디컬 융합 원천기술 개발사업
   - 사업목표 : 만성질환 예방·진단·치료에 집중화된 바이오마커를 개발하고 혁신형 바이오 신약 및 메디컬융합 원천기술을 확보
   - 연구수행 조직 : 의과학융합연구본부, 바이오의약연구부

▲ 바이오소재 산업 플랫폼 기술개발사업
   - 사업목표 : 고부가가치 유용물질 및 소재 대량 생산을 위한 '스마트 세포공장' 원천기술을 개발
   - 연구수행 조직 : 바이오시스템연구본부, 바이오소재연구소

▲ KRIBB 전략기술개발사업
   - 사업목표 : 전사적인 차원에서 부서 횡단형 협력을 통해 국가사회적 이슈 해결 및 브랜드 성과를 창출
   - 연구수행 조직 : 전략사업총괄단, 모든 연구ㆍ사업 부서

▲ 바이오인프라 구축사업
   - 사업목표 : 바이오 R&D 인프라의 질적 경쟁력을 세계적 수준으로  제고하고 산학연의 활용을 위한 서비스 혁신 체제를 구축
   - 연구수행 조직 : 생명자원인프라사업본부, 바이오의약인프라사업부, 생명정보센터

<정혁 한국생명공학연구원장 신년사>

새해, 새 출발을 다짐하는 오늘
먼저, 한국생명공학연구원 직원 여러분 개인과 가정에 올 한해 동안에도 항상 무한한 행복과 건강과 기쁨이 충만하시길 기원합니다.

사랑하는 연구원 가족 여러분!
지난 한해 우리 생명연은 對 내외적으로 많은 어려움과 난관이 있었음에도 불구하고, 전 직원들이 일치단결하여 무사히 잘 이겨낸 결과 소정의 결과와 성과를 내고 잘 마무리하였다고 생각합니다.

우리 연구원을 둘러싸고 일어난 對 외적인 큰 사안으로서는 원천기술의 국제적 주도권 확보를 위해 기초과학연구원을 포함한 국제과학비즈니스벨트 조성이 결정되었고, 국가차원의 생명공학 대규모 클러스터로서 충북 오송과 대구 경북지역에서 첨단의료복합단지가 본격적으로 추진되기 시작하였습니다.

특히, 국가과학기술위원회가 출범되면서 임무수행형 강소연구조직 체제 도입과 출연연 거버넌스에 큰 변화가 예상되는 국가차원에서의 정책적 결정이 지난달 12월에 있었습니다.

이렇게 급변하는 환경 속에서도, 우리 연구원은 對 내적으로, 기초연구부문에서 NSC급 저널 5편 등 우수논문을 발표하는 성과를 창출하였으며, 논문의 평균 피인용지수(IF)를 4.0 수준 이상으로 끌어 올려서 기초연구분야의 양적 부분, 질적 수준의 향상을 꾸준히 달성해가고 있습니다.

응용개발 분야에서도 강한 특허 만들기를 꾸준히 추진함으로써 특허등록 또한 166건, 기술료 계약액 29억원, 수입액 11억원을 비롯해서, 제3호 연구소기업을 설립하는 등의 괄목할만한 성과를 이루었습니다.

또한, 주요 선진국, 글로벌 제약기업들과의 국제공동연구를 비롯해서, 카자흐스탄, 말레이시아, OECD, UN산하기구 등과의 활발한 국제교류와 협력을 확대하는 한편, 유전자 동의보감, 유전자변형마우스사업 등 대형 국가연구개발사업 기획을 성공적으로 추진한 바 있습니다.

경영부문에 있어서도 기술 집약형 중대형 센터 체제로 연구조직을 전면 개편하여 목표 지향적인 임무 수행형 조직으로 전환하였습니다.

그리고, 조직목표와 주요사업의 일체적 연계와 내부협력 강화 등을 위해 주요사업을 전면 개편하여 경쟁체제를 강화하였고, 조직 또는 부문별 특성에 따른 평가 차별화와 조직-주요사업-개인 間 평가연계성이 강화될 수 있도록 평가 제도를 대폭 개선하고자 합니다.

한편, 안정적 연구기반 강화를 위해 박사급 신규 T/O 18명 확보, 출연금 130억원 추가 확보와 전자연구노트 도입 등을 통한 연구관리 선진화를 추구하고 연구원 복지, 시설, 환경의 대폭 개선을 통해 더욱 더 편안하고 행복하고 쾌적한 연구환경 조성을 위해 나름대로 최선의 노력을 다해오고 있습니다.

또한, 열린 소통문화 정착을 위한 다양한 온라인, 오프라인 채널의 신설과 대국민 연구아이디어, 슬로건 공모, 내부 제안제도 활성화 등을 통해 내?외부의 다양한 의견을 적극 반영하고자 노력해오고 있습니다.

앞서 말씀드린 이런 모든 사안들에 있어서 그동안 함께 노력해 주시고 협력해 주신 직원 여러분 모두의 노고에 원장으로서 다시 한번 깊은 감사를 드립니다.

존경하고 사랑하는 동료 직원 여러분!

임진년 새해는 우리나라가 새롭게 발돋움하기 위해 모두의 지혜를 모아야 하는 중요한 변화의 시기라고 생각됩니다.
생명연 또한 이와 다르지 않다고 생각합니다.

BT에 대한 정부 R&D투자는  연간 1조 5천억원 규모로 연간 23% 이상의 지속적인 증가 추세에 있으며 1,000불 인간게놈(Genome)시대를 눈앞에 두고 있습니다.

이런 상황 하에서, 우리는 바이오 일류 국책기관으로 도약을 위해 국가와 사회, 국민들의 기대와 요구에 엄중한 자세와 책임 있는 성과로 답변할 수 있어야 할 것입니다.

새해를 시작하는 오늘, 저는 여러분과 함께 올 한해 우리 연구원이 중점적으로 추진하고자 하는 계획들을 다시 한번 더 점검해 보고자 합니다.

첫째, 선진국 수준의 기초, 원천기술 확보와 기술력 제고에 매진하겠습니다.

주요사업의 전면개편을 통해서 고부가가치 바이오 신산업 창출을 위한 차별화된 KRIBB의 대표 브랜드를 창출하고 첨단 융복합 핵심기술 발굴과 바이오융합분야 연구개발 활성화에 노력하겠습니다.
특히, 상호 유연한 파트너십을 기반으로 한 내부 협력과 국내외 산학연 협력연구를 위해 C&D(Connect and Development) 프로그램을 도입하고자 합니다.
  
둘째, 바이오분야와 의료분야의 국제적 기술수준 향상을 위한 상호협력과 동반성장 전략을 추진하겠습니다.

정부의 최근 5년간 BT R&D예산의 55% 이상이 생명과학과 보건의료분야에 집중되고 있는 점을 고려할 때, 기초연구와 임상?치료 연구의 상호연계와 산업과 연구의 양방향이 연계될 수 있도록 중개연구를 강화하겠습니다.
연구중심병원과의 실질적 협력을 모색하는 한편, MD-Ph.D협력 프로그램을 통한 가시적 성과창출을 위해 노력할 것입니다.

셋째, 기술특성과 미래수요를 고려한 공공복지 및 재난 대처용 기초 원천기술 개발, 실용화 사업을 적극 발굴하겠습니다.

우리는 지난 몇 년간 인플루엔자 감염 대응연구, 줄기세포연구를 주도적으로 추진해 왔으며 최근 외부의 긍정적인 평가를 받은 바 있습니다.
이를 바탕으로 노화연구, 인수공통전염병, 국가 유전체 연구, 생명자원과 정보 등의 국가?사회적 이슈(National Agenda)에 대해서도 대형 국가연구개발사업 기획을 주도적으로 추진하겠습니다.

넷째, 첨단연구 지원과 산업화 연계를 위한 국제적 수준의 인프라 확충과 중장기 발전방안을 수립하겠습니다.

2012년에는 미래형동물자원센터가 완공될 예정이며 이와 더불어, 2013년에는 바이오의약상용화연구센터와 친환경 바이오소재 R&D허브센터, 2014년에는 미생물가치평가센터 건설이 순조롭게 추진 중에 있습니다.
이에 따라, 바이오 인프라의 국제적 경쟁력 확보와 수요자 중심의 서비스 혁신을 위한 중장기 인프라 발전방안 수립을 중점적으로 추진할 예정입니다.
특히, 바이오 의약, 소재의 유효성 및 약동력학 평가를 위한 인프라 구축을 모색하고자 합니다.

다섯째, 선진국 주도 다국적 대형연구사업의 적극 참여와 향후 우리나라 주도의 단계적 협력네트워크 구축을 강화해 나가겠습니다.

자유무역협정(FTA), 생물유전자원의 접근과 이익공유 의정서(ABS) 등의 사례처럼 점차, 다자간 참여를 통한 국제협력과 정보교류 국제 네트워크의 중요성이 더욱 증대되고 있습니다.
이에 따라, 주요 선진국과의 협력을 더욱 공고히 하면서도 유엔, OECD 등 국제기구와의 협력을 확대하고 유럽과의 다자간 국제협력에 적극 참여함으로써 생명연의 국제적 역할과 위상 제고에 힘쓸 것입니다.

여섯째, R&D경영 선진화와 연구자의 연구 몰입도 제고를 위한 다각적인 노력을 지속적으로 추진하겠습니다.

성과평가제도 재정비, 성과활용?확산시스템 선진화, 연구원 시설, 환경 개선과 복지증진, 노사관계 선진화 등을 비롯해서 열린 소통문화 정착을 위한 다양한 노력을 경주할 것입니다.

옛말에 '과거를 잊지 말라. 지난 일을 잊지 않으면 뒷일의 스승이 된다'라는  말이 있습니다.

우리는 최근 몇 년간의 여러 가지 위기와 도전들을 잊지 않고 되새겨야 할 것입니다.

새해에는, 출연연 거버넌스 등 새로운 변화에 슬기롭게 대처하면서도 무엇보다도 우리 스스로의 경쟁력과 체질 강화를 위한 노력이 중요한 시기라고 생각됩니다.

저는 원장으로서, 어느 연구원 보다도 가장 행복한 연구원, 상식에 바탕을 둔 절제와 규범 속에서 자율적 연구문화가 활짝 꽃피는 그런 KRIBB을 만들어보겠다는 희망과 포부를 늘 가슴에 새기며, 조금이라도 더 여러분들께 다가가서 함께 도약할 수 있도록 저의 최선을 다하고자 합니다.

60년 만에 찾아오는 흑룡해인 2012년 임진년에는 우리 생명연이 九龍의 기지를 닮아 더 큰 희망을 가지고 비상할 수 있는 한해가 될 수 있도록 우리 함께 노력합시다.

마지막으로 다시 한번 더 생명공학연구원 직원과 가족 여러분에게 건강과 행복과 기쁨이 일년 내내 가득하시길 바랍니다.
감사합니다!

2009년에 발병하기 시작한 대유행성 신종인플루엔자(H1N1)에 의해 사망한 환자의 다수가 비만으로 보고된 바 있습니다.

또 미국 질병관리본부는 비만인 사람들이 신종인플루엔자(H1N1) 바이러스 감염에 따른 이병률과 사망률이 높을 것으로 분석했습니다.

한국생명공학연구원 바이러스감염대응연구단 부하령 박사와 실험동물센터 이철호 박사 연구팀이 비만동물모델을 활용한 공동연구를 통해 신종인플루엔자(H1N1) 백신 효능이 비만인 사람에게서 현저히 감소한다는 연구결과를 발표했습니다.

연구팀은 정상과 비만 동물모델에 백신을 접종한 후 신종인플루엔자(H1N1) 바이러스를 감염시킨 결과, 비만동물모델의 경우 백신 접종 후 혈액 속의 항체수가 현저히 떨어지는 것과 심각한 폐렴을 동반하면서 생존율이 급격히 감소하는 결과를 얻어냈습니다.

지금까지 신종인플루엔자(H1N1) 백신 효능이 노령인구 계층에서 감소한 결과는 보고된 바 있지만, 비만에 따른 백신 효능 연구 결과는 아직 보고되지 않았습니다.

비만동물모델 확보를 위해 15주간 고지방 사료를 급여에 따른 마우스 체중변화와(A) 백신 접종 후 신종인플루엔자(H1N1) 바이러스 감염에 따른 생존률(B), 체중변화(C) 및 육안/조직학적 폐병변 소견(D).

<- NCD : normal control diet(정상 동물모델) / - HFD : high fat diet(비만 동물모델)>

백신 접종 후 혈중 항체가(A) 및 혈구응집억제반응결과와(B, C) 폐조직에서 염증관련 사이토카인 유전자 발현(D-I)

<- NCD : normal control diet(정상 동물모델) / - HFD : high fat diet(비만 동물모델) - HI : Hemagglutination inbition(혈구응집 억제)>

이번 연구결과는 감염성 질환 연구 분야의 권위지인 미국 감염학회지(The Journal of Infectious Diseases) 12월 온라인 판에 게재되었습니다.

한편 세계보건기구는 현재 추세로 2015년까지 세계적으로 성인 23억 명이 과체중(체질량지수 25이상), 7억 명이 비만(체중질량지수 30이상)이 될 것으로 보고 있습니다.

 용  어  설  명

백신(vaccine) :
항원, 즉 병원체를 약하게 만들어 인체에 주입하여 항체를 형성하게 하여 그 질병에 저항, 면역성을 가지게 하는 의약품이다.

대유행(pandemic) :
범유행(汎流行) 또는 팬데믹 이라고도 하며, 어떤 감염병이나 전염병이 세계적으로 유행하는 것을 나타내는 용어로, 감염병이 지역 사회에서 유행하는 것을 유행병(epidemic)이라고 부르지만, 그것이 규모가 커져 세계 각지에서 산발적으로 일어나게 된 상태를 말한다.

체질량지수(body mass index, BMI) :
인간의 비만도를 나타내는 지수로, 체중과 키의 관계(체질량지수=체중/키2)로 계산되며, 비만의 기준은 현재 나라별로 조금씩 다른데 아시아에서는 과체중이 25 이상, 비만이 30 이상이다(예시, 170cm 80kg 이면 80/(1.7x1.7)=27.68).

항체가(antibody titer) :
어떤 특정 항원에 대해서 대응하는 항체의 역가이다.

혈구응집억제반응(hemagglutination inhibition test) :
항체가 hemagglutinin과 결합시 혈구응집을 방해한다는 점을 이용하여 혈구응집능이 있는 원인체에 대한 항체 검출시 사용되는 방법을 말한다.

이병률(morbidity) :
어떤 지역사회에서 건강인에 대한 환자의 비율

인간의 세포에는 수백 개의 다른 서열을 포함한 매우 작은 크기의 마이크로RNA들이 있습니다.

이 마이크로RNA들은 최근 암을 포함한 다양한 질병을 진단하고 치료하는 마커로 많은 관심을 받고 있지만, 크기가 너무 작아 일반적인 유전자칩을 이용한 신뢰도 높은 분석에는 어려움이 있었습니다.

기존의 일반적인 유전자칩은 프로브 하나와 한 가지 온도를 이용하여 유전자를 분석하는데, 크기가 작은 수백 개의 마이크로RNA들을 균일하게 표지하고 특이적으로 분석하는데 한계가 있었습니다.

한국생명공학연구원 정용원 박사와 이정민 박사과정생(UST)이 분석방법이 간단하면서도 분자를 검출하는 기능이 뛰어나 질병을 진단하고 치료하는데 활용할 수 있는 고감도 유전자칩 기술을 개발했습니다.

이번에 연구팀이 개발한 기술은 새로운 분석방법으로, 기존에 비해 간편하면서도 감도와 신뢰도가 모두 높은 신기술입니다.

두가지의 매우 작은 프로브를 이용하여 낮은 온도에서 모든 마이크로RNA들과 결합 한후 높은 온도에서의 분석단계를 통해 비특이적 마이크로RNA들을 간단히 제거하는 방법

a) 마이크로 RNA의 분석 민감도 실험, b) 실제 세포의 RNA중 포함된 마이크로RNA분석 결과

 용  어  설  명

마이크로RNA :
세포내에서 단백질 생산의 모체가 되는 메신저 RNA에 직접 결합하여 메신저 RNA에서 단백질 생산을 조절하고 나아가 메신저 RNA 자체의 분해를 유도하는 작은 크기의 RNA

유전자칩 :
다수의 마이크로 RNA와 같은 유전자를 하나의 칩에서 분석할 수 있는 마이크로 어레이 형태의 바이오칩

프로브 :
표적이 되는 유전자와 특이적으로 결합할 수 있는 상보적인 올리고 핵산

정용원 박사(왼쪽)와 이정민 학생

한국생명공학연구원(KRIBB)가 대학, 기업과 차별되는 참신한 연구 아이디어를 공모합니다.

공모 주제는 의약바이오, 산업바이오, 그린바이오, 융합바이오 분야와 관련한 연구 아이디어로, 만 14세 이상 국민이면 누구나 참여할 수 있습니다. 

우수한 아이디어에 대해서는 최우수상 1명 300만 원, 우수상 2명 100만 원, 장려상 10명 각 30만 원을 지급하고, 선착순 2000명에게는 기프티콘을 제공합니다.

응모는 12월 21일(수)까지 생명연 홈페이지 (www.kribb.re.kr)를 통해 할 수 있습니다.