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신임 한국생명공학연구원장에 오태광 책임연구원이 선임됐습니다.

신임 오 원장은 1978년 서울대학교 식품공학과를 졸업하고, 동 대학에서 미생물효소학으로 1982년 석사, 1986년 박사 과정을 마쳤습니다.

1982년 KIST(한국과학기술연구원)를 거쳐 생명연으로 자리를 옮겨 현재까지 재직 중입니다.

신임 오 원장은 2002년부터 2012년 9월까지 교육과학기술부 21세기 프론티어 미생물유전체활용기술개발사업단장을 역임했고, 2003년 영년직 연구원으로 선정되었습니다.

연구실적은 SCI 논문 315편, 국내외 특허 73건 등록, 기술이전 57건(사업단 47건, 개인 10건) 등입니다.

또 내년부터는 미생물 관련 5개 학회 연합회장 겸 한국미생물학회장으로 활동할 예정입니다.

신임 오 원장은 10월 31일 기초기술연구회 이사장으로부터 임명장을 수여받으며, 임기는 2015년 10월 30일까지 3년간 입니다.

 


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정혁(57) 한국생명공학연구원장이 6일 오후 8시 별세했습니다.

이날 정 원장은 오후 6시 40분 경 본원에서 쓰러져 있는 것을 직원이 발견해 을지대 병원으로 옮겼으나 오후 8시 경 숨졌습니다.

현재 사건을 수사 중인 대전 둔산경찰서는 정 원장이 건물에서 추락한 것으로 추정하고 있습니다.

경찰은 정 원장의 정확한 사인을 조사 중입니다.

한편 고 정 원장은 서울대 농대를 거쳐 미국 일리노이대에서 원예학 박사학위를 받고 귀국해 KIST(현 생명연의 전신) 유전공학센터에서 연구원 생활을 시작, 식물세포연구실장과 생물자원그룹장 등을 거쳐 지난해 5월 제10대 생명연 원장에 취임했습니다.

<관련기사>
정혁 한국생명공학연구원장 인터뷰 '씨감자 대량생산 성공… "20년 연구매진 '感'이 왔죠'
http://www.cctoday.co.kr/news/articleView.html?idxno=632335

 


<한국생명공학연구원 보도자료 원문> 2012. 7. 6  21:41 발표

한국생명공학연구원장 별세

 

□ 한국생명공학연구원 정 혁(57세) 원장이 7월 6일(금) 오후 8시 별세하셨습니다. 지난해 5월 한국생명공학연구원 제 10대 원장으로 취임한 故 정혁 원장은 서울대 농과대학(원예학 학사), 서울대 농과대학원(원예학 석사), 미국 일리노이대(원예학 박사)를 마쳤으며, 1986년 KIST 유전공학센터(생명硏 전신)에 입사하여 식물세포연구실장, 생물자원그룹장, 해외 생물소재허브센터장을 지냈습니다. 또한, 2000년부터 2010년까지 교육 과학기술부 프론티어연구개발사업 자생식물이용기술개발사업단장을 역임하였습니다.

 

□ 정확한 사인은 지금 현재 경찰 조사중이며, 결과가 나오는 데로 연락을 드리겠습니다.


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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


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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


 

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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.

 "이런 연구 해 주세요"아이디어 공모

1. 추진 목적
 ○ 국책연구기관으로서 학계, 산업계와 차별화할 수 있는 참신하고 획기적인 연구개발 아이디어를 공모하여, 한국생명공학연구원 연구개발 과제 발굴에 활용코자 함

2. 아이디어 공모 내용
 ○ 공모내용 및 주제 : 생명과학 및 생명공학 분야로서 아래 5개 주제에 해당하는 연구개발 아이디어
   - 1분야 : 의약바이오 분야
      ※ 의약바이오 분야 : 질병의 예방, 진단, 치료를 위한 분야
   - 2분야 : 산업바이오 분야
      ※ 산업바이오 분야 : 미생물을 활용하여 바이오화학제품이나 바이오연료를 개발하는 분야
   - 3분야 : 그린바이오 분야
      ※ 그린바이오 분야 : 바이오기반 고부가가치 종자, 농ㆍ식품 제품 등을 개발하는 분야
   - 4분야 : 융합바이오 분야
      ※ 융합바이오 분야 : 바이오기술과 IT, NT 등 타기술과의 융합 분야
   - 5분야 : 기타 상기 분류에 속하지 않는 분야

 ○ 공모기간 : 2011.12.6(화) ~ 12.21(수) / 12월 21일 18시 마감
 ○ 공모대상 : 대한민국 국적을 가진 만 14세 이상의 국민
 ○ 응모방법
   - 응모신청서를 기재하여 홈페이지를 통한 접수(한국어 사용)
   - 제안건수 : 개인별로 1건 이상 제안 가능
   - 응모시 성명, 생년월일, 소속, 연락처 등을 반드시 기재
 ○ 아이디어 공모 관련 문의처 : 한국생명공학연구원 전략정책실
(042-860-4776,
kimkeon@kribb.re.kr)

3. 시상내역
 ○ 시상내역
   - 최우수상 : 300만원(1명)
   - 우 수 상 : 100만원(2명)
   - 장 려 상 : 각 30만원(총 10명)
    ※ 심사 결과에 따라 최우수상은 적정한 제안이 없을시 선정치 않을 수 있음
 ○ 기타(참여상) : 공모 참여자 기프티콘 발송(선착순 2,000명)
    ※ 기프티콘은 공모마감 후 일괄 발송 예정(1인 1회 한정)

4. 입선작 선정 및 시상
 ○ 심사 기준 : 소정의 심사절차에 따름
    ※ 예시 : 기술적 실현가능성, 국책연구기관 임무 부합성, 국가사회적 기여효과
 ○ 심사 방법 : 전문가위원회 심사 (내ㆍ외부 전문가)
 ○ 당선작 결과발표 : 2012년 1월 중

5. 기타
 ○ 선정된 아이디어는 일부 수정하거나 변경하여 사용 가능
 ○ 동일한 아이디어가 접수될 경우 먼저 접수된 응모자에게 우선권 부여
 ○ 본 행사의 취지와 전혀 관련이 없는 아이디어는 참여상 대상에서 제외
 ○ 시상에 따른 제세공과금은 본인 부담


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NK 세포는 암세포를 제거하는 인체 내 면역세포인데, 암환자에서는 이러한 면역세포들의 활성화가 억제되어 있습니다.

인체 내에서 NK 세포가 암세포를 없애기 위해서는 암세포를 죽이는 퍼포린, 그랜자임을 스스로 생산하고 분비하여야 하는데, 이들 살상인자의 조절기작은 그동안 밝혀지지 않았습니다.

효과적인 암 치료를 위해서는 NK 세포와 같은 면역세포들의 활성을 최적화시키는 방법이 중요합니다.

이에 세계 각국에서는 인체 면역세포를 활용한 항암 세포치료제 개발을 진행 중인데요.

한국생명공학연구원(KRIBB) 면역치료제연구센터 최인표 박사와 김태돈 박사가 항암 면역세포인 NK세포(Natural killer cell: 자연살해세포) 활성에 핵심적 역할을 하는 신규 마이크로RNA(microRNA)를 발굴하고 그 기능을 규명했습니다.

싸이토카인으로 NK세포를 활성시 증가되는 퍼포린, 그랜자임

연구팀은 NK세포의 활성에 가장 중요한 살상 인자인 퍼포린, 그랜자임을 조절하는 새로운 마이크로 RNA인 miR-27a를 찾아내고, miR-27a가 직접 퍼포린, 그랜자임을 조절하고, 나아가 NK세포 활성에 중요한 인자임을 밝혀냈습니다.

연구팀은 NK세포 활성시 조절되는 마이크로 RNA를 알아내고 이들 중 miR-27a가 이들 살상인자를 조절하는 가장 중요한 인자임을 밝혀냈습니다.
 
마이크로 RNA는 세포내에서 단백질 생산의 모체가 되는 메신저 RNA에 직접 결합하여 메신저 RNA에서 단백질 생산을 조절하고, 나아가 메신저 RNA 자체의 분해를 유도하는 작은 크기의 RNA로 알려졌지만, NK세포에서의 역할은 드러나지 않았습니다.

연구팀은 이번 연구에서 발굴한 miR-27a를 NK세포에 투여했을 때 NK세포의 활성이 2배정도 감소하고, miR-27a 저해제를 투여하면 NK세포의 활성이 2배정도 증가함을 관찰했습니다.

miR-27a를 처리시 NK세포에서 퍼포린, 그랜자임의 감소와 NK세포 활성의 감소

또 동물실험에서도 대장암의 증식을 같은 정도로 조절함을 알 수 있었습니다.

이 같은 결과를 통해 발굴한 miR-27a가 NK세포의 활성을 조절하는 중요한 인자임을 증명했습니다.

이번 miR-27a 발굴은 NK세포의 활성을 최적화시키는 방법으로 유용하며, 나아가 T세포 등 다른 면역세포에 응용이 가능하여 암치료에 직접 적용할 수 있는 치료제 개발에 중요한 단서를 제공할 것으로 기대받고 있습니다.

이번 연구결과는 혈액학 분야에서 세계 최고의 권위를 자랑하는 미국혈액학회지인 'Blood' 9월 30일자 온라인 판에 발표됐습니다.
<논문명 : Human microRNA-27a* targets Prf1 and GzmB expression to regulate NK cell cytotoxicity>

한편 이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 Global Research Laboratory(GRL) 사업의 지원을 받아 미국 워싱턴 대학의 Greenberg 박사팀과의 공동연구로 진행됐습니다.

동물모델에서 miR-27a*에 의해 증가되는 대장암과 miR-27a* 저해제에 의해 감소되는 대장암의 모습

 용 어 설 명

NK세포 :
면역체계의 최전방을 방어하는 면역세포로 백혈구의 림프구 속에 존재하며 각종 바이러스나 암세포를 공격해 파괴한다. NK세포는 암뿐만 아니라 자가면역질환 등 각종 난치성 질병과 다른 면역세포의 기능조절에도 중요한 역할을 하는 것으로 알려짐.

퍼포린, 그랜자임 :
NK 세포의 활성에 가장 중요한 인자로서 암세포를 죽이는 역할을 함.

miR-27a :
인체내 NK세포가 암세포를 없애기 위해서는 암세포를 죽이는 퍼포린, 그랜자임을 스스로 생산하고 분비하여야 하는데, 이들의 활성화 조절에 관여하는 가장 중요한 인자임.

미국 혈액학회지 'Blood' :
미국에서 발행되는 혈액학 분야에서 세계 최고의 권위를 자랑하는 학회지(IF값 10.558)

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

T세포 :
흉선에서 유래하는 림프구로 면역에서의 기억능력을 가지며 B세포에 정보를 제공하여 항체 생성을 도울 뿐만 아니라 세포의 면역에 주된 역할을 함.

posted by 글쓴이 과학이야기

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전 세계적으로 매년 600만 ㏊(헥타아르), 즉 우리나라 전체 면적의 2.7배에 해당하는 지역이 사막으로 변하고 있다.

또 현재 세계 인구의 절반인 30억 명이 식량 부족을 경험하고 있으며, 이 중 10억 명은 ‘절대기아자’다.

사막화와 식량부족은 불가분의 관계다.

우리나라에 사막화 방지를 통해 인류의 식량문제를 해결하려는 과학자가 있다.

그 주인공은 일명 ‘고구마 박사’로 잘 알려진 한국생명공학연구원 책임연구원인 곽상수 박사다.

◆식량문제 극복 위해 시작한 고구마 개량 연구

우리나라 살림살이가 넉넉치 않았던 1960년대, 곽 박사는 어린 시절 주변 사람들이 혹독한 보릿고개를 겪는 모습을 보면서 식량문제에 관심을 갖게 됐다.

대학 입학 당시 주저 없이 농학과를 선택한 그는 1988년 일본 동경대 유학시절 이화학연구소(RIKEN)에서 식물의 키를 크게 하는 호르몬을 연구하며 식량 증산에 대한 지식을 축적했다.

1990년 생명연에 첫 발을 디딘 곽 박사는 처음 4년 동안은 식물에서 발현되는 고부가가치 항암제나 친환경 배양세포 생산에 관한 연구를 수행했다.

그러나 곽 박사는 이 같은 연구는 제약회사나 대학 연구실에서 진행돼야 하고, 정부출연연구기관은 보다 큰 가치의 일을 해야 한다고 생각했다.

어려서부터 식량 문제에 대한 관심이 남달랐던 곽 박사는 1995년부터 본격적인 고구마의 항산화 연구를 시작했다.

고구마는 척박한 환경에서도 최소한의 수확이 보장되는 작물이다.

당시 고구마는 단순히 구황작물로만 여겨져 주목받지 못했지만, 미래 식량 해결에 굉장히 기여할 것이라고 그는 확신했다.

이 같은 그의 확신은 지난 2007년 미국의 공익과학단체가 발표한 최고의 건강식품 10개 가운데 첫 번째로 등장하면서 입증됐다.

곽 박사는 이미 2001년에 세계 최초로 고구마가 스트레스를 받을 때 발현되는 스트레스 유도성 항산화 유전자 프로모토 발견하면서 관련 연구를 선도하고 있었다.

고구마는 다른 작물에 비해 형질전환이 어렵고, 때문에 그동안 적지 않은 다른 연구자들이 연구를 포기했었다.

곽 박사의 연구 성과는 감자와 포플러 등 다른 식물의 환경 스트레스 극복 연구에 활용되고 있다.

◆인류를 위협하는 사막화와 식량문제를 동시에 해결

2000년 초 곽 박사는 중국과의 협력연구를 수행하던 중 중국에서 진행 중인 사막화를 목격했다.

이는 비단 중국만의 문제가 아닌 인류 전체가 직면한 문제였다.

UNEP(유엔환경계획)에 따르면 세계의 토지면적인 149억 ㏊ 가운데 이미 1/3에 해당하는 51억 ㏊가 사막으로 변했다.

이 가운데 아시아가 32.3%, 아프리카 24.9%, 아메리카 24.2%, 호주 12.8% 등으로, 인구밀도를 고려할 때 특히 아시아 지역의 사막화가 심각했다.

곽 박사는 “사막화는 곧 인근 지역민들의 가난으로 직결되며, 가난으로 인한 환경 훼손은 다시 사막화를 불러오는 악순환을 가져 온다”고 말했다.

때문에 사막화 방지를 위해서는 기본적으로 극한 환경에 견딜 수 있는 나무를 심어야 하는데, 이를 소득 작물로 대체할 경우 사막화 방지와 식량문제 해결이라는 두 가지 당면과제를 동시에 해결할 수 있다고 곽 박사는 생각했다.

이렇게 해서 한국과 중국의 작은 공동연구가 시작됐다.

중국의 현지 품종을 개량해 사막에서도 자랄 수 있는 작물을 개발하기 시작했고, 서서히 긍정적인 결과가 나오기 시작했다.

그러나 이 같은 문제는 국가 차원에서 추진돼야 하는 문제였다.

곽 박사를 비롯한 뜻 있는 연구원들의 작은 연구는 결국 2008년 큰 결실을 이뤘다.

이 해 8월 후진타오 중국 국가주석이 우리나라를 방문한 자리에서 양 국은 사막화 방지 공동협력을 위한 양해각서를 체결했다.

이를 통해 ‘한중 사막화 방지 생명공학 공동연구센터’가 설치됐고, 생명연은 책임 기관이 됐다.

센터장이 된 곽 박사는 중국 연구소를 설득해 지금까지 고구마를 심어본 적이 없는 내몽골 자치국 사막에 자신의 연구를 접목시킨 고구마를 심었고, 지난해 1차 재배에 성공했다.

현재는 식재 품종을 확대하는 연구를 진행 중이다.

그는 미래에 대한 확신이 있다.

“방향성은 이미 제시돼 있고, 꿈을 실현하는 것도 우리의 몫”이라고 그는 생각한다.

곽 박사는 “우리는 BT(바이오테크놀로지)를 사막에 접목하는 새로운 영역을 만들고 있다”며 “사막화 방지와 식량문제 해결에 많은 사람이 동참할 수 있게 글로벌 녹색성장 관점에서 보다 많은 관심을 가져주면 결과도 비례할 것”이라고 확신했다.

<이재형 기자>

<곽상수 박사 1문 1답>

-세계 식량문제 해결에 관심이 많은데, 계기가 있다면?
"내가 어릴 때인 1960년 대는 먹는게 힘든 시절이었다. 난 비록 공무원의 아들이었지만 주위 친구들이나 다른 사람들 혹독한 보리고개를 볼 수 있었다. 이 때부터 농촌 식량 문제에 관심을 갖게 됐다."

-특히 고구마를 연구하게 된 배경은?
"고구마는 척박한 환경에서 최소한의 수확이 보장되는 식물로, 대표적인 구황작물이다. 그러면서도 좋은 영양분도 많이 함유하고 있다. 특히 고구마는 환경스트레스에 강한데, 대표적으로 고구마에는 자색 안토시안 성분과 노란색 베타카로틴이 동시에 많이 포함돼 있다. 한 품종에서 이 두 성분을 많이 생산하는 것은 고구마 밖에 없다. 이 것들은 나쁜 환경에서 잘 견디면서도 부가가치를 높일 수 있는 성분이다."

-고구마 연구에 대해 좀 더 설명한다며?
"고구마는 다른 작물에 비해 형질전환이 어렵다. 그동안 적지 않은 연구자들이 이를 연구하다가 대부분 포기했었고, 나 역시 5년이나 걸렸다. 그러나 이 연구를 안하면 다른 것을 할 수 없기에 결국 완성을 했고, 이를 시스템화 했다."

-사막화 방지와 고구마는 밀접한 관계가 있다는데?
"사막화 방지를 위해서는 나무를 심어야 하지만, 소득이 나오는 작물이 더 좋다고 생각한다. 사막화는 지역민의 가난으로 직결되고, 또 가난이 사막화를 불러오기도 한다. 때문에 사막에는 소득 작물을 심어야 하는데, 고구마는 여기에 좋은 조건을 갖고 있는 작물이다."

-사막화의 심각성을 설명한다면?
"현재 70억 인구 중 10억 명이 먹는 것으로 고통받고 있다. 2050년에는 세계 인구 90억 명 이상이 되고, 식량은 지금의 두 배가 필요할 것이다. 이는 아무리 과학기술 발전해도 감당하기 힘든 수준이다. 즉 앞으로 더 참혹한 보리고개가 올 수도 있는 것이다. 사막과 같은 생산성이 낮은 땅을 생명과학기술을 이용해 더 잘자라고 부가가치를 향상시키는게 앞으로 인류가 죽느냐 사느냐와 직결된 식량문제 해결의 실마리가 될 것이라고 생각한다."

-특히 중국의 사막화 방지에 깊은 관여를 하고 있는데?
"중국은 역사적으로나 앞으로나 우리나라에게 가장 중요한 나라이다. 40여 차례 중국을 방문하면서 중국에 대해 권역과 분야를 다투지 않고 사막화를 방지한다면, 식량과 바이오, 에너지 등 고부가가치 창출하면서 황사도 저감시킬 수 있다고 생각한다. 또 여기서 나온 노하우가 중앙아시아나 아프리카 등 세계 전역에 퍼질 수 있을 것이다. 특히 중국은 전세계 고구마 생산량의 80%를 차지하고 있다."

-사막화 방지를 위한 사회적인 해결책을 제시한다면?
"기업이 나서야 한다. 돈이 되면 기업들도 관심을 가질 것이다. 좋은 땅은 임대하기 힘들지만, 사막은 다르다.
사막과 농지의 중간지대 등을 장기 임대해서 투자하면 성공할 것이라고 기업을 설득해야 한다. 만약 기업이 내게 개발하고 싶은 땅과 용도를 정해주면, 나는 그곳에 맞는 고구마나 식물 등을 빠른 시간 내에 만들어주겠다.]

-자가용 안타기 등 환경운동에도 열심히라는데?
"대덕 연구단지는 대중교통 수단이 적어 자가용이 없으면 고립되는 곳이다. 예전에 차 없는 대학원생은 밥먹기도 힘들었다. 그래서 2006년에 생명연구원 자전거 동호회를 만들었다. 지금도 차가 없다. 차가 없으니까 너무 좋다. 휘발유 1리터가 이산화탄소 2.3킬로그램 생산한다. 이를 알고 있는 과학자가 솔선수범 안하면 누가 하겠나. 실천하는 차원에서 고집아닌 고집을 부렸다. 지금은 오히려 너무 편하다."

-정부의 연구 지원은 어떤가?
"항상 연구비에 대한 불안감이 있었다. 생명연에서도 농업은 소외 분야다. 또 사막이 없는 나라에서 왜? 사막화방지를 해야 하는가 등의 소리도 들렸다.  그러나 쉽지 않은 고구마와 사막화 연구를 10년 넘게 하면서 현 시대가 그 방향으로 가는 것을 보고 있다."

-앞으로의 계획은?
"지금 하는 일을 열심히 하겠다. 현재는 과거의 연속이고, 또 미래의 연속이다. 방향성은 이미 제시돼 있다. BT를 사막에 접목하는 것은 새로운 영역을 만드는 것이다. 우린 젊으니까 꿈을 실현하는 것도 우리의 몫이다. 많은 사람이 동참할 수 있도록 정부가 보다 관심을 가져주면 글로벌 녹색성장 관점에서, 또 식량을 확보한다는 차원에서, 결과도 비례할 것이다."


<관련><사막에서도 생존, 토양 정화 식물 포플러>

포플러는 바이오매스 생산량이 ha 당 17t에 이르는 속성수로, 환경재해 내성이 강해 폐광지 정화나 바이오에너지원으로 중요성이 부각되는 식물이다.

병충해에도 강하고 매년 식재하는 1년생 식물과는 달리 한번 식재로 10년 이상 유지가 가능할 뿐만 아니라 유지관리비도 거의 들지 않는다

이를 사막과 같은 조건이 불리한 지역에 심을 수 있다면 사막화를 방지할 수 있고 사막에서 생산성까지 유발할 수 있다. 한국생명공학연구원(이하 생명연) 곽상수 박사팀은 지난해 국립산림과학원 및 경상대 등과 공동으로 환경스트레스에 강한 친환경 형질전환 SN포플러를 개발했다.

연구결과 형질전환 SN포플러는 증식과정에서 산화스트레스에 내성을 나타냈을 뿐만 아니라 식물 생장호르몬인 옥신 합성유전자의 활성을 촉진해 생장 촉진효과를 나타냈다.

공동 연구팀은 곽 박사팀이 개발한 산화스트레스 유도성 식물유전자(SWPA2) 프로모터와 경상대 윤대진 박사팀이 개발한 복합환경스트레스 내성 유전자(AtNDPK2)를 국립산림과학원이 육성한 불개화(不開化) 포플러에 접목시켜 연구성과를 달성했다.

곽 박사는 “형질전환 SN포플러를 사막과 오염지역 등 국내외 조건불리지역에 대량으로 식재하면 바이오매스 증대를 통한 탄소배출권 확보는 물론 오염지역 토양정화 등의 효과도 얻을 수 있을 것”이라고 밝혔다.

<이재형 기자>

 용  어  설  명

불개화(不開化) 포플러 :
산림청 국립산림과학원이 1996년 자연상태에서 20년 이상 수령의 포플러 가운데 꽃이 피지 않는 개체를 선발한 것으로 불개화 포플러를 이용하여 형질전환 포플러를 만들면 화분발생으로 인한 환경위해성을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

NDPK2 유전자 :
경상대 윤대진교수가 애기장대 식물체에서 분리한 복합 환경스트레스에 내성을 갖는 유전자로 NDPK2 유전자를 형질전환식물에서 과량으로 발현시키면 각종 항산화유전자의 발현과 식물생장촉진 호르몬인 오옥신(auxin) 생합성 유전자의 발현을 활성화시켜 환경스트레스에 내성과 생장촉진효과를 기대할 수 있다. 
 
SWPA2 프로모터 :
생명연 곽상수박사팀이 고구마 배양세포에서 분리한 퍼옥시다제 유전자 (SWPA2)의 프로모터로서 각종 산화스트레스에 의해 강하게 발현이 유도되는 특징이 있어 환경스트레스 내성식물체 개발에 이용되고 있다. SWPA2 프로모터는 미국, 중국 등 6개국에 특허등록 되어 있다.

산화스트레스와 항산화물질 :
"산화스트레스"는 노화와 질병을 유발시키는 활성산소에 의해 세포가 받는 스트레스를 말하며 "항산화물질"은 활성산소를 제거하여 산화스트레스를 극복하는 물질로서 다양한 고분자 항산화효소와 저분자 항산화물질이 있다. 

한중사막화방지생명공학공동연구센터 :
2008년 8월 서울에서 개최된 한중정상회담에서 사막화방지 과학기술협력 양해각서에 근거하여  2009년 12월 한국 교육과학기술부와 중국 과학기술부 합의에 의해 설립된 것으로 한국은 한국생명공학연구원에, 중국은 중국과학원 물토양보존연구소 (Institute of Soil and Water Conservation)에 각 공동센터를 두고 협력연구를 수행하고 있다.   

posted by 글쓴이 과학이야기

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  1. 2013.01.02 19:15  Addr Edit/Del Reply

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암의 전이는 암세포가 인체의 다른 부위로 이동하는 증상으로, 암에 의한 사망의 주요원인 중 하나로 여겨지고 있습니다.

미생물이 생산하는 생리활성물질들은 항암제나 항생제 등의 의약품으로 개발되고 있으며, 화학구조의 다양성으로 신약개발을 위한 중요한 출발물질로 사용되고 있습니다.

안종석 박사

최근에는 화학생물학(Chemical Biology) 기법을 적용하여 신약후보물질의 발굴과 작용기작 분석을 통하여 새로운 신약타겟의 개발에 대한 가능성으로 각광 받고 있습니다.

한국생명공학연구원(KRIBB) 화학생물연구센터 안종석 박사팀은 국내 토양에서 분리한 곰팡이로부터 자연계에서는 알려지지 않은 새로운 화학골격을 가진 푸사리세틴(fusarisetin)이라는 새로운 암세포 전이 억제물질을 발굴했습니다.

새로운 골격을 갖는 푸사리세틴의 입체구조

연구팀은 미생물의 배양액으로부터 항암활성물질을 암세포의 삼차원 배양방법을 적용해서 탐색, 국내 토양에서 분리한 푸사리움 속 곰팡이(Fusarium sp. FN080326)로부터 신규 활성물질을 분리했습니다.

푸사리세틴은 이제까지 자연에서 발견된 물질들과는 근본적으로 골격이 다른 화학구조를 가지는 화합물로 밝혀졌습니다.

이 화합물은 세포독성을 보이지 않으면서, 암세포 이동, 침윤을 저해하여 암전이 억제제로의 가능성을 확인했습니다.

또 발굴한 신규화합물은 기존에 알려진 암세포 전이 저해제들과는 다른 작용기작을 가짐을 밝혀 새로운 항암제 타겟의 개발 가능성을 제시했습니다.

이번 연구에서 발굴한 신규화합물의 추가연구를 통하여 새로운 항암제뿐만 아니라 암세포 전이 기작의 규명에도 활용이 기대됩니다.

푸사리세틴 분자의 구조결정을 위한 핵자기공명기기 분석에 의 한 상대구조 해석


이번 연구결과는 교육과학기술부와 연구재단이 추진하는 해외우수연구소유치사업과 세계수준연구센터사업의 지원을 받아 일본 이화학연구소(RIKEN)의 히로유키 오사다 박사팀과의 공동연구로 진행됐고, 연구결과는 화학분야에서 세계 최고의 권위 '미국화학회지(Journal of the American Chemical Society)' 2011년 4월 18일자 온라인 판에 발표됐습니다.
(논문명 : Fusarisetin A, an Acinar Morphogenesis Inhibitor from a Soil Fungus, Fusarium sp. FN080326)

(연구팀 : 안종석박사, 김보연박사, 장재혁박사, 유키히로 아사미박사, 장준필연구원 등)

 

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