Innovative and Practical Tools: Harnessing Light and Molecules!
우리 실험실은요? 2015년, 저희 실험실은 “생물학 및 생화학 도구를 개발하여 생물학과 인류 건강의 근본적인 문제를 해결하겠습니다.” 라는 비장한 각오와 함께 아주대학교 분자과학 기술학과에 뿌리를 내렸습니다.
저희 실험실에서는, 초기에는 ‘화학생물학 및 분자영상이미징 연구실’이라는 이름과 함께‘형광’, ‘바이오 이미징’, ‘분자 진단’을 주제로 한 연구를 주로 진행하였고, 이를 통해 ‘빛’의 역할을 이해하고, 빛을 살아있는 생물학적 시스템을 이해하기 위한 도구로 사용하고자 하였습니다.
이후에는 형광과 이미징 기술의 발전으로 세포 내부의 복잡한 프로세스를 정밀하게 시각화할 수 있게 됨에 따라, 질병의 발병 과정을 더욱 정확히 이해할 수 있게 되면서, 저희 연구실은 점차 연구 분야를 넓혀 화학, 생물학, 의학을 통합하는 학제적인 접근을 시도하였습니다.
따라서, 현재는 빛뿐만 아니라 특정 수용체의 작용을 조절하여 약물로서 기능할 수 있는‘작용제’, ‘저해제’, ‘길항제’ 등 과, 이를 몸속에서 더 효과적으로 운반할 수 있는 ‘나노 입자’, ‘항체-약물 복합체’ 등과 관련된 연구 또한 진행하고 있고, 이에 따라 저희 연구실은 ‘화학생물학 및 치료학 연구실’(지도교수: 김은하 교수)로 이름을 바꿔 혁신적이고 효과적인 치료제 개발을 위해 힘쓰고 있습니다.
Approaches to Efficient Interdisciplinarity
일례로, 저희 연구실에서는 면역관문억제제에 반응이 적은 환자들의 치료 효과를 극대화하기 위하여 STING 단백질을 활성화할 수 있는 작용제(agonist) 개발을 위한 연구를 진행하고 있습니다. STING 단백질 작용제를 활용하면, ‘cold tumor’라 불리는 면역 반응이 약한 종양을 ‘hot tumor’로 변화시켜 면역관문억제제에 의한 치료 효과를 높일 수 있습니다.
이외에도, 저희 연구실에서는 노벨 화학상을 받은 클릭화학을 이용해 높은 반응 속도와 수율로 항체에 위치 특이적으로 약물을 도입할 수 있는 링커 기술을 개발하거나, 부작용이 적은 말초조직 특이적 건선 치료제 개발을 위한 CB1 수용체 단백질 저해제(antagonist)를 개발하는 등 다양한 질병에 대한 효과적인 치료제 개발을 위해 노력하고 있습니다.
저희 연구실은 다양한 분야의 연구를 진행하고 있는 만큼, 교수님께서는 각 연구팀의 진행 상황을 꼼꼼히 살피며 학생들과 끊임없이 소통하고 계십니다. 이러한 교수님의 지도는 개인의 연구가 지속적으로 발전할 수 있을 뿐만 아니라 연구실 전체의 연구 수준을 높이는 힘으로 작용하고 있습니다.
Harmonious Collaboration: Cultivating Autonomous Research
저희 연구실은 학생 중심의 자율성과 협력을 중시하는 연구 환경을 지향하고 있습니다. 저희는 매주 금요일마다 ‘학생 미팅’이라는 특별한 제도로 진행되는 모임을 개최하여 연구실 구성원들끼리 더욱 끈끈한 관계를 형성하고, 자율적인 학습과 협력을 증진하고 있습니다.
‘학생 미팅’은 모든 학생이 참여하는 것을 원칙으로 하며, 이는 학생들이 모여 각자가 읽은 논문에 대해 발표하고, 토의하는 시간입니다. 학생들은 이 시간을 통해 서로의 아이디어를 공유할 수 있고, 연구와 관련된 다양하고 새로운 시각을 얻을 수 있습니다.
또한, 저희 연구실의 가장 큰 장점은 연구 주제를 선택하는 것부터 실험을 계획하고 분석하는 것에 이르기까지 학생들에게 최대한의 자율성을 부여한다는 점입니다. 이를 통해 학생들은 자신의 연구 방향을 스스로 개척하고 독립적으로 문제를 해결하는 능력을 기를 수 있고, 자율적인 연구 활동을 통해 창의성 을 증진할 수 있습니다.
그리고 학생들은 각자의 연구 결과를 ‘학생 미팅’시간에 '프로그레스 미팅’이라는 주제로 발표하는 시간을 갖는데, 이를 통해 연구실 구성원들의 다양한 의견을 수용하고 연구에 필요한 지식과 노하우를 얻을 수 있습니다. 이는 연구를 더 나은 방향 으로 발전할 수 있게 하는 중요한 원동력이 될 것입니다.
마지막으로, 저희 연구실의 또 다른 장점 중 하나는 ‘독특한 연구 환경’입니다. 저희 연구실은 김욱 교수님께서 지도교수님 으로 계신 ‘분자의생명과학 실험실’과 유태현 교수님께서 지도 교수님으로 계신 ‘합성단백질공학 실험실’과 학습 공간과 심지어는 실험 공간을 공유하며 상호 보완적인 협업을 촉진하고 있습니다.
공간을 공유한다는 것은 하루 중 많은 시간을 함께 보낸다는 것을 의미하며, 저희는 이러한 시간을 모아 다른 연구실 구성원들과 돈독한 관계를 유지하고 있습니다. 그뿐만 아니라 정기적으로 회식하거나 워크숍을 열어 최신 연구 결과를 공유하는 시간을 갖기도 합니다. 이는 각 연구실의 강점을 최대한 활용하여, 새로운 아이디어를 만들고 높은 수준의 연구를 수행할 수 있게 한다는 점에서 중요합니다.
실험 공간을 공유한다는 것은 학생으로서는 실험에 필요한 장비와 시설을 효과적으로 활용할 수 있어 매우 매력적이지만, 개인적으로 교수님들께는 다소 꺼려질 수도 있는 일이라고 생각합니다. 그럼에도 자유롭게 토론하고, 창의적인 아이디어를 만들어 나갈 수 있는 자리를 만들어 주신 모든 교수님께 감사를 표하며 이 글을 마칩니다!