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장우영
장우영(Wooyoung Eric Jang) 저자 이메일 보기
경희대학교
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  CV updated 2022-10-28 10:34
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Cntnap2-dependent molecular networks in autism spectrum disorder revealed through an integrative multi-omics analysis

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

오믹스 연구에는 유전학, 전 자체, 단백체, 대 사체를 포함한 다양한 연구가 진행된다. 지금까지 단백체, 대 사체와 관련된 다양한 생물학적 샘플에 질량 분석기를 사용하여 광범위하게 연구에 참여했다. 다양한 유형의 질량 분석기가 있지만 분자 네트워크 발견 및 바이오마커 발굴 실험에서는 주로 오비 트랩(Orbitrap) 기반 질량 분석기를 사용되고 있다.

질량분석을 통한 질병 진단에서 멀티와 믹스 및 유전 단백체에 대한 생화학 또한 의류 기관에서 큰 관심을 갖고 있으며, 단백체, 유전체, 대 사체 같은 오믹스 기술의 발전으로 유용한 바이오마커의 발굴이 가속화되고 있다.

질량분석 단백체 실험은 다양하게 있지만 대표적으로 다양한 다른 생물학적 샘플 (KO, mutation, time-point) 을 화학적인 Tandem mass tag (TMT) 또는 SILAC 을 이용하여 상대적 정량화를 통해 다양한 단백질의 발연 차이를 알아볼 수 있다.

자폐스펙트럼 장애에 대한 유전체 연구가 많이 알려졌음에도 아직까지 치료를 위해 어떠한 붐 자 마커 또는 네트워크를 중요한지 모른다. 본 연구를 다 중요 믹스 연구 데이터 통합을 통해 중요한 분자 혹은 네트 쿼크를 발굴하고 싶은 게 연구의 목적이었다.

자폐스펙트럼 장애 (ASD)는 이를 시기에 발생하며, 신경 발달 장애의 하나로, 사회적인 상호작용화 의사소통, 흥미나 행동 및 제한적이고, 반복적인 특성 행동이 주로 되는 나타나는 증상이다. 본 연구는 자폐스펙트럼 장애의 모델인 Cntnap2 KO 생쥐의 mPFC 조직을 통해 단백체 및 대 사체 분석을 질량분석법을 화룡 허여 수행하였다. 더 나아가 단백-대사 체 통합 분석을 진행하였으며 이 분석으로 수집된 데이터와 학계에 보고되었던 환자의 오믹스 데이터와 Cntnap2 돌연변이의 올가 노이드 단일 세포 데이터 비교 분석을 통하여, 흥분성 뉴런에서 물지 대사와 시냅스 등의 네트워크에 문제가 발생함을 확인했다. 본 연구에서 다 중요 믹스 데이터를 통합 분석 기술을 개발하였으며 (생취 단백체, 생쥐 대 사체, 환자 대 사체 및 지질 체, 환자 전 자체, Cntnap2 환자 유래 오거 노이드 단일 세포 데이터) 이를 통해 자폐스펙트럼 장애 환자의 치료를 위한 타깃 세포 및 분자 네트워크를 발굴할였다.

자폐증 스펙트럼 환자에게 보일 수 있는 분자 네트워크를 이용해 다양한 환자를 필요하기에 위한 전략을 세울 수 있으며, 특정 단백체를 통해 초기 진단 또는 치료제 개발을 위한 연구를 진행하고자 한다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.

김민식 교수님 “QBIO and Precision Medicine” 실험실 밑에서 석 박 통합과정을 밟았습니다. QBIO 실험실에서 질량분석을 통한 다양한 오믹스 공부를 할 수 있는 실험실로 Global and Targeted based LC-MS/MS 다양한 실험과 다양한 시료로 학위과정에 실험과 공부를 할 수 있었습니다. 다양한 질량분석 장비로 Triple-Quadrupole을 이용하여 호르몬 sulfated group (Cholesterol sulfate, pregnenolone sulfate) 이 질병에 따라 농도 차이가 어떻게 정확한 수치로 정량하였고. Orbitrap 기반 질량분석기로는 다양한 global quantitation 또는 Tandem mass tag 기반 relative quantification 실험을 진행했질 수 있는 실험실입니다.

3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

질량분석이라는 틀에서 다양한 질변의 분자적인 이유를 찾기 위하여 노력했습니다. 저희 연구 분야는 질병의 특유한 분자, 단백질, 지질 또는 때 사체에서 환자 또는 그 질병 동물 모델을 이용하여 찾는 것임으로 쉬운 일은 아니었지만 새로운 발견을 했을 때 환자들에게 도움을 주는 것에 한 거름 나아갔다는 것에 큰 보람을 느꼈습니다. 제 연구가 직접적으로 도움을 아직 줄 수는 없어도, 미래에는 더욱더 도움 줄 수 있을 거라 굳게 믿고 연구생활을 활발하게 진행하려 합니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

질량분석학 또는 분자 생명 과학은 쉬운 필드는 아니라고 생각이 듭니다. 질량분석기는 sensitivity 와 selectivity 가 아주 강하여, 실험에 항상 신중하게 진행해야 합니다. 실험적인 것을 성공하여도 질량분석 특의 큰 데이터를 어떻게 해설할 거에도 큰 힘들 듭니다. 하지만, 그만큼 힘듦에도 지금까지 다른 연구에서 발견하지 못한, 또는 더 정밀한 스케일로 분석을 할 수 있다는 장점에 이 분야를 진학하려는 분에게는 많은 응원 드리고 많은 큰 새로운 발견을 했으면 하는 마음입니다.

5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

이제 박사학위를 받고 post-doc 포지션에 있습니다. 앞으로 제 목적은 더욱더 좋은 연구와 다양한 질병에 대해 분자 생명학을 공부하며 사람들을 도울 수 있는 연구자가 되고 싶습니다. 해외 post-doc 포지션을 알아보며 더 좋은 연구를 낳아갈 수 있으면 좋을 거 같습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....

처음부터 박사과정 끝날 때까지 항상 필요하고 좋은 질문을 던져 주셨고, 지금도 항상 논문 방향성이나 제 커리어에 신경을 많이 써 주신 김민식 교수님께 너무 감사합니다. 제가 미국에서 자라 많이 교수님이 저 대하는 거에 많이 힘드셨을 거라 생각이 들지만 항상 연구적으로 또는 인생의 선배로써 사람들 대하는 방법까지 잘 지도해 주신 점 잊지 않겠습니다. 그리고 분석에 박지환 박사님에게도 많은 감사드립니다. 많은 연구적으로 의견 충돌하였지만 분석에 대하여 잘 모르는 저에게 많은 가르침을 알려주셔서 감사합니다. 저희 부모님과 그리고 누구보다 제 성공을 응원하고 기뻐해 주었던 친 형에게도 많은 감사의 마음을 전합니다.

#자폐증 #질량분석 #오믹스
Category: Medicine, Neuroscience
등록일 2022-11-16
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