[기고] 세상을 변화시키는 미래의학 연구에 대한 과감한 투자
서울대학교 생명과학부 백성희 교수
입력 2024.04.01 10:17
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서울대학교 생명과학부 백성희 교수.©서울대학교

미래의학연구재단에서 지원하는 미래 창조적 의학생명과학 연구발굴 지원 사업은 창의적으로 미래의학을 변화시킬 수 있는 혁신적인 연구를 지원한다. 기초, 중개, 융복합 연구를 망라하는 방대한 연구 분야를 지원하면서 동시에 남이 하지 않는 도전적이고 창의적인 연구를 지원한다는 측면에서 무척 매력적인 사업이라고 평가된다. 

수년 전에 본 연구실의 오성룡 박사가 히스톤 리더 단백질인 PHF6의 줄기세포 분화에서의 기능을 규명하는 연구를 본 지원사업을 통해서 수행했던 적이 있다. 오성룡 박사에게는 스스로 연구책임자가 돼서 연구를 수행했던 이 기회가 커리어를 발전시키는 단계에서 중요했고 이를 발판으로 향후 더 깊이 있는 연구를 수행하고 싶은 큰 꿈이 생겼기 때문에 현재 미국 펜실베니아 대학에 박사후 연수 과정을 밟고 있다.  

난임, 유산 및 기형아 출산은 현대 사회에서 빈번히 일어나서 중요한 사회문제로 대두되고 있다. 수정란이 제대로 착상하고 발생하려면 구형의 세포 덩어리인 배반포가 추후 태반으로 발달할 영양외배엽과 배아줄기세포로 분화해야 한다. 그러나 이들의 형성 및 발달 과정에 대해서는 아직 밝혀지지 않은 부분이 많고, 특히 영양외배엽 계통의 초기 운명 결정 및 분화 과정에서는 후성유전적 조절이 알려진 바가 없었다. 

이러한 배경하에서 본 연구는 태반으로 발달해가는 영양외배엽에서 PHF6이라는 히스톤 리더 단백질이 초기 줄기세포의 영양 외배엽 리프로그래밍 과정의 후성유전 조절에 중요한 역할을 하는 것을 밝혔다. PHF6를 없앤 배아줄기세포에서는 배반포 형성 및 태반 발달에 이상이 생기는 것을 확인했다. 더 나아가 PHF6가 히스톤 H2BK12Ac을 인지하는 리더이자 H2BK120ub 변형을 야기하는 효소 활성을 가지는 유전자임을 밝혔다. 이를 통해 배아 줄기세포의 초기 분화 단계에서 현재까지 밝혀지지 않았던 새로운 히스톤 변형 간의 상호 작용(Histone modification crosstalk)을 PHF6가 조절하는 것을 밝혀서, 2020년 Nucleic Acids Research에 본 지원사업을 수혜받은 연구 업적으로 보고했다.(Nucleic Acids Research, Volume 48, Issue 16 (2020), Pages 9037-9052)

후성유전학이란 DNA의 염기 서열이 변하지 않은 상태에서 유전자 발현이 가역적으로 조절되는 현상과 기전을 연구하는 다이나믹한 학문이다. 연구실을 오픈한 이후 20여년 동안 다양한 생명현상을 후성유전학 언어로 설명하고자 열심히 연구를 수행했다. 암은 어떻게 후성유전적으로 조절되는지, 줄기세포 분화는 어떻게 후성유전적으로 조절되는지, 염증 반응은 어떻게 후성유전적으로 조절되는지, 생체 리듬은 어떻게 후성유전적으로 조절되는지 등 다양한 생명현상을 후성유전학 언어로 설명하고자 끊임없이 도전했다. 

앞으로도 계속 후성유전학으로 새롭게 재조명하고 다른 관점에서 설명할 수 있는 생명현상과 질환은 또 어떠한 것들이 있을까 열심히 찾아 나갈 것이다. 무엇보다도 세상을 변화시킬 수 있는 미래의학 연구에 대한 과감한 투자를 통해서 미래 기초 및 중개 의학 연구에 헌신할 수 있는 미래 세대를 키워내고 있는 본 연구지원 사업에 큰 박수를 보낸다.

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