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2021.11.10 우재성교수(생명과학부), 제18회 마크로젠 과학자상 수상
우재성교수(생명과학부), 제18회 마크로젠 과학자상 수상 - 세계 최초 마이크로프로세서 구조 규명, 간극연접 채널 구조 규명 등 연구업적 인정 - 마크로젠, 대한민국 기초 생명공학과 과학자들을 위한 지속적인 후원 활동으로 ESG경영 실천 국내 생명과학 분야 대표 학술단체인 한국분자·세포생물학회(회장 성노현)가 선정하고 정밀의학 생명공학 기업 마크로젠(대표이사 이수강)이 후원하는 ‘제 18회 마크로젠 과학자상 수상자’로 고려대학교 우재성 교수가 선정됐다. 올해 마크로젠 과학자상 시상식은 지난 3일 제주국제컨벤션센터(제주ICC)에서 개최됐으며, 수상자 기념 강연이 함께 진행됐다. 수상자로 선정된 고려대학교 생명과학부 우재성 교수는 구조생물학 분야에서 국제적으로 인정받는 과학자이다. 2015년과 2016년 마이크로RNA 생합성 효소인 마이크로프로세서를 세계 최초로 정제하고 그 구조를 규명하는데 성공했다. 해당 연구로 우재성 교수는 학계의 논란 거리였던 마이크로RNA 1차 전구체의 절단 매커니즘을 밝혀내어 주목을 받았다. 우재성 교수 연구팀은 구조생물학 전문성을 활용해 유전자 편집 기술 발전에도 기여하고 있다. 특히 초정밀 아데닌 염기교정ž유전자편집기 개발과 염기교정기 리보핵산단백질 합성 기술 개발 및 응용에 큰 공헌을 한 것으로 알려졌다. 현재, 우재성 교수 연구팀은 초저온전자현미경을 이용한 간극연접 채널의 구조와 기능 연구에 매진 중이다. 간극연접은 심장박동, 조직발달 등 여러 생물학적 과정에 관여하는 막단백질이다. 최근 연구팀은 간극연접 반쪽 채널의 구조와 해당 구조의 변화가 물질 투과 선택성을 결정할 수 있다는 사실을 세계 최초로 규명한 바 있다. 우재성 교수는 다양한 연구 성과를 바탕으로 지금까지 약 40편의 논문을 국제 학술지에 발표하였다. 2015년과 2016년 세계적인 생물학 학술지 셀(Cell)에 2편의 논문을 게재하였으며, 네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology), 몰레큘러 셀(Molecular Cell), 사이언스 어드밴스(Science Advances) 등을 포함한 세계적 저널에 교신저자로 논문을 발표해 구조생물학 분야에 공헌해왔다. 우재성 교수는 “국내 최대규모 생명과학 학술단체인 한국분자·세포생물학회의 인정을 받아 이번 제 18회 마크로젠 과학자상을 수상하게 돼 영광”이라며, “앞으로도 구조생물학 학문 발전에 보탬이 되기 위해 연구를 계속해 나갈 것"이라고 수상 소감을 전했다. 올해 18회를 맞은 마크로젠 과학자상은, 기초 생명공학 분야에서 우수한 업적을 이룬 국내 과학자를 지원하기 위해 2004년 제정된 상이다. 해당 분야 신진 및 중견 연구자 중 한국분자·세포생물학회 심의 이사회를 통해 선정하며, 마크로젠이 상패와 1,000만원의 상금을 수여한다. 마크로젠은 대한민국 기초 생명공학과 과학자를 지원하기 위해 마크로젠 과학자상을 비롯, 마크로젠 젊은 생명정보학자상, 여성과학자상 등을 후원하며 ESG경영을 실천해오고 있다. 마크로젠 젊은 생명정보학자상은 국내 신진 과학자를 격려하기 위해 2019년 제정됐으며, 올해는 지난 10월 카이스트의 정인경 교수가 수상의 영예를 안았다. 마크로젠은 생명과학의 발전을 위해 지속적으로 과학자들을 지원할 계획이다. [사진] 제18회 마크로젠 과학자상 시상식 기념사진 왼쪽부터 성노현 한국분자·세포생물학회 회장, 우재성 고려대 교수, 이수강 마크로젠 대표이사, 이호 한국분자·세포생물학회 학술상위원회 운영위원) [기사 링크] https://www.mk.co.kr/news/it/view/2021/11/1047727/ https://www.yna.co.kr/view/AKR20211104070400017 http://m.medigatenews.com/news/2158678638
2021.11.04 이성준 교수팀. 소화기관에 존재하는 후각수용체 작용 규명 연구결과 국제학술지 Gut Microbes 게재
식품의 향기 성분으로 장(腸) 건강 지킨다 이성준 교수팀, 소화기관에 존재하는 후각수용체 작용 규명 연구결과 국제학술지 Gut Microbes 게재 ▲ 왼쪽부터 우춘연 박사(공동 제1저자), 정미영 박사(공동 제1저자), 이성준 교수(교신저자) □ 식품공학과 이성준 교수 연구팀이 ‘이소발현 후각 수용체 활성조절을 통한 식품 향기성분의 GLP-1 분비 및 장 염증 조절 기전’을 내용으로 한 연구 결과를 국제학술지 『Gut Microbes』(IF: 10.245)에 11월 1일 발표했다. - 논문명 : Activation of ectopic olfactory receptor 544 induces GLP-1 secretion and regulates gut inflammation;https://doi.org/10.1080/19490976.2021.1987782) □ 식품에는 각종 영양소 뿐 아니라 여러 가지 향기 성분도 존재한다. 이러한 향기 성분은 식품의 풍미를 증진시키고 식욕을 조절하는 역할을 하는데, 체내에 흡수되면 다양한 생물학적 효능을 발휘하는 기능성 물질로 작용하기도 한다. □ 식품 향기 성분은 코의 후각 상피세포에 존재하는 후각 수용체 (olfactory receptor)를 통한 신호 전달 과정을 통해 냄새 정보를 대뇌에 전달하는데, 최근 연구 결과에 따르면 후각 수용체가 신장/간/근육/지방/면역세포 등 다양한 조직에서 광범위하게 이소 발현(異所發現, ectopic expression) 된다는 사실이 밝혀져 왔다. □ 이성준 교수팀에서는 이러한 점에 착안하여 소화기관인 장 조직에 후각 수용체가 발현된다면 식품 향기 성분의 표적 단백질로 작용하여 식품 향기 성분의 건강 효능을 매개할 수 있다는 가설을 세우고 연구를 수행해왔다. □ 논문에서 이성준 교수팀은 마우스 소장 및 대장에서 높게 발현되는 이소발현 후각수용체 Olfr544를 규명했고 밀, 보리, 오트밀, 수수 등 여러 가지 곡류에서 생성되는 아젤라산 (Azelaic acid)이 후각수용체 Olfr544에 리간드로 작용하여 cAMP-PKA-CREB 신호전달을 활성화 시키는 것을 밝혀냈다. □ 즉, 소장 내분비 세포와 마우스에 아젤라산을 처리했을 때 cAMP-PKA-CREB 신호전달 활성을 유도하여 소장에서 항비만 효과를 가지는 장내 호르몬인 GLP-1의 분비가 증가하는데 반해 Olfr544 유전자가 억제된 세포 및 Olfr544 결핍 마우스에서는 이러한 효과가 나타나지 않아 아젤라산이 Olfr544에 작용하여 GLP-1의 분비 효과를 보여주게 된다. 대장에서는 장내 미생물총 분석에 의해 아젤라산에 의해 Bacteroides acidifaciens 균주 증가, 분변 대사체 분석에 의해 아젤라산에 의해 항비만 및 항산화 작용과 연관된 대사체의 수준 증가, 염증성 사이토카인 발현 억제를 통한 장내 투과성이 개선되며 결과적으로 비만과 연관된 장 염증을 예방할 수 있다. □ 이 연구는 인간유전체의 3%에 달하는 후각수용체가 장조직에서도 발현되어 생물학적 기능을 수행한다는 것을 밝혀낸 과학적 의미가 크며, 논문 게재와 함께 Olfr544를 활성화 시키는 아젤라산의 장내 GLP-1 분비 촉진 및 대장 내 염증질환 개선 효능 관련 결과에 대해 특허를 출원했으며, 산업적으로도 장내 분비 호르몬 증가 및 대장 내 염증질환 개선 용도의 식품 소재, 의약 조성물 및 건강기능성 식품 개발에 활용될 수 있다. □ 이번 연구 성과는 식품분야 연구실에서 JCR 미생물학 분야 상위 7% 학술지에 연구 내용을 게재하는 성과를 달성한 것으로 더욱 큰 의미가 있다. 교신저자인 이성준 교수는 2004년부터 고려대 식품공학과 교수로 재직하면서 140여 편의 SCI 논문을 발표했고 기초 연구와 산업화 응용 연구를 수행하면서 50여명의 졸업생을 배출해 오고 있다. □ 이 연구는 한국연구재단의 기초연구사업(중견연구, 창의도전연구) 지원으로 수행됐다. 그 림 설 명 그림 : 아젤라산의 Olfr544 활성화를 통한 GLP-1 분비 빛 장 염증 조절 기전 Olfr544는 소장 및 대장에 발현되며 리간드 화합물인 아젤라산 (azelaic aicd)에 의해 cAMP-PKA-CREB 신호전달과정을 활성화 한다. 이는 소장에서 장내 호르몬 GLP-1 분비 증가와 대장에서 Bacteroides acidifaciens 균주 증가, 염증성 사이토카인 발현 억제를 통한 장내 투과성을 개선함으로서 장의 염증을 억제한다.
2021.10.22 옥용식 교수, 국제협력연구 탁월성 인정받아 엘스비어 감사장 수상
옥용식 교수, 국제협력연구 탁월성 인정받아 엘스비어 감사장 수상 ▲ 옥용식 교수가 엘스비어 한국지사 담당자들과 수상 후 기념촬영을 하고 있다. 생명과학대학 환경생태공학부 옥용식 교수가 세계 최대 규모의 연구업적 분석기관인 엘스비어(Elsevier)사로부터 국제협력의 탁월성을 일정 받아 회장 명의의 감사장을 수상했다. 엘스비어에서 제공하는 퓨어(Pure) 프로그램은 연구자 업적을 전 세계에 홍보할 수 있는 연구자별 페이지 생성, 학과 및 연구기관별 데이터 정리를 통한 성과 홍보, 분석 리포트 제공 등의 기능을 갖추고 있다. 퓨어 소프트웨어를 활용한 분석결과 옥용식 교수는 2021년 10월 현재 전세계 48개국 총 399개의 대학, 연구소 및 기업 등과 국제공동연구를 진행하였으며, 국내 연구자 중 국제협력이 가장 우수한 교수로 뽑혔다. 또한, 올해 10월 기준 엘스비어 연구성과 분석 솔루션 SciVal 분석결과 옥 교수의 연구는 95.1%가 국제협력에 기반했으며, 최근 10년간 발표한 연구논문 700여편의 87.0%가 학문분야 최상위 10% 저널에 모두 출판되어 양과 질적인 측면을 모두 달성했다. 특히, 한국환경생물학회 추계학술대회를 통해 공개된 엘스비어의 환경과학, 공학 연구자 연구경쟁력 분석 결과에서 옥용식 교수는 논문수, 피인용수, 논문 한편 당 인용수, FWCI, 상위 10% 논문수, 상위 10% 저널에 발표한 논문비율, H-index 등을 모두 고려한 지난 10년 그리고 최근 3년 기준에서 평가에서 국내에서 가장 좋은 결과를 차지했다. 옥용식 교수는 엘스비어에서 최근 3년간 15편 이상의 SCI급 논문을 발표한 223명의 국내 주요 연구자 성과를 분석하고 피인용수, 상위 10% 논문수, FWCI 및 H-index를 적용한 복합지표 분야에서도 종합 1위로 선정되는 등 환경과학 분야에서 독보적인 성과를 창출하며, 국내 발표된 18,915편 논문의 연구동향에서 탄소 네거티브기술인 바이오차(Biochar)를 국내 환경연구의 중심으로 끌어올리는 견인 역할을 했다. 이밖에도 옥용식 교수는 세계 최대 출판사인 테일러앤프란시스(Taylor & Francis)사와 ESG(환경사회지배구조) 중에서 환경 필라를 전문으로 다루는 국제학술지, ‘지속가능 환경 (Sustainable Environment)’의 초대 편집위원장을 맡고 있으며 세계 최고 권위의 학술지 네이처와 ESG의 환경 필라를 주제로 기업의 지속가능성을 논의하는 ESG ‘네이처 포럼’을 전세계 최초로 유치하여, 고려대 경영대학 이재혁 교수와 함께 고려대, 대한상공회의소 및 국제 ESG 협회 공동주관으로 ‘2022 글로벌 ESG 포럼’을 8월 28일부터 31일까지 개최한다. 커뮤니케이션팀 서민경(smk920@korea.ac.kr)
2021.10.22 송현규교수(생명과학부), 아미노펩티데이스 P 효소 작용에 의한 프롤린 아미노-말단 경로 확장
아미노펩티데이스 P 효소 작용에 의한 프롤린 아미노-말단 경로 확장 고려대학교 송현규 교수(생명과학부)와 캘리포니아 공과대학교(Caltech: California Institute of Technology) Alexander Varshavsky 교수 공동연구팀은 단백질 아미노-말단의 두 번째 위치에 프롤린(proline)을 갖는 단백질들이 Pro/N-degron 경로에 의해 제거되기 위해서는 아미노펩티데이스(aminopeptidase) P 효소 활성이 필수적임을 규명하였다. 고려대학교 대학원 생명과학과에서 박사학위를 취득하고 현재 연구교수로 재직 중인 김이현 박사(사진 1)가 주로 연구를 진행하였다. 본 연구 결과는 미국학술원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America: PNAS)에 10월 19일자 온라인 발간되었다. 세포 내 포도당의 농도는 항상성을 유지해야 하는데 포도당 농도가 낮아지면 당신생(gluconeogenesis)이란 방법에 의해서 포도당이 생합성되는데 이때 여러 효소들이 관여한다. 포도당이 다시 많아져 당신생 과정을 억제해야 하면 GID복합체라고 불리는 E3 유비퀴틴-리가제가 관여해서 당신생에 관여하는 중요 효소들을 유비퀴틴-프로테오좀 경로에 의해서 분해한다. 이전 연구를 통해 GID 복합체의 한 단위체인 Gid4가 아미노-말단에 프롤린을 갖는 당신생 효소들을 인식하여 Pro/N-degron 경로에 의해 분해한다는 것이 밝혀져 있었다(그림 1A). 당시 첫 번째 프롤린 뿐만 아니라 두 번째 위치에 프롤린을 갖는 단백질 또한 분해가 되었는데 이 과정이 어떻게 가능한지 오랜 동안 밝히지 못하고 있었다. 본 연구를 통하여 지금까지 알려지지 않았던 아미노펩티데이스P가 작동을 해서 프롤린 앞에 위치한 첫 아미노산을 제거하고 아미노-말단을 프롤린으로 만든 다는 것을 밝혔다. 구체적으로 Nt-[Ala-Pro]-Aro10의 GID 복합체 의존적 분해에는 지금까지 기능이 밝혀지지 않았던 Fra1 효소 활성이 필수적이며, 또한 Nt-[Ser-Pro]-Pck1 분해의 경우 Icp55 아미노펩티데이스를 필요로 한다는 것을 밝혔다(그림 1B). Fra1, Icp55 및 GID 복합체는 진화 과정에서 보존되어 있기 때문에 Pro/N-degron 경로에 의해 분해되는 다양한 기질에 대한 연구로 확장될 수 있는 중요한 발견이다. [사진1] 김이현 박사 [그림1] 본 연구를 통해 확립된 Pro/N-degron 경로. (A) 기존에 알려진 경로. (B) 본 연구로 확장된 경로.
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