생화학분자생물학회

제1회 KSBMB 화학생물학분과 심포지움 참관 후기

연세대학교 화학유전체학 연구실

조성민 (박사 후 연구원)

  2018년 2월 생화학분자생물학회의 새로운 학술분과위원회로 ‘화학생물학’ 분과가 신설되었습니다. 분과 출범 이례로 여러 번의 분과 학술회의들이 서울역 회의실과 학회 정기 심포지움으로 진행되었고 이번 강릉 심포지엄은 기존의 학술 모임에 추가하여 YSP (Young Scientist Presentation) 와 Student Poster Presentation과 같이 젊은 연구자들이 발표할 섹션도 구성되었습니다. 신사임당과 율곡 이이처럼 훌륭한 학자를 배출한 솔향 도시 강릉에서 이틀 간 열린 이번 KSBMB Chemical Biology Symposium (19.08.22~23)에는 총 55 명의 연구자분들이 참석하였습니다. 본인도 YSP 발표자로 선정되어 제 연구를 소개하고 Discussion을 함으로써 앞으로의 연구 방향을 설정하는 좋은 기회를 가질 수 있었습니다.

  분과 위원장이신 권호정 교수님(연세대)의 Opening으로 시작된 학회는 세분 (박세라, 강혁구, 조성민연구원) 차세대 연구자들의 도전적인 발표로 이어졌으며, 각각의 발표 마다 선배 연구자들의 좋은 조언을 덕분에 저를 포함한 신진연구자들이 새로운 시각에 눈을 뜨게 된 귀중한 시간이었습니다. 학회의 분위기는 점점 무르익어갔고, 본격적으로 발표가 시작되었습니다. 이번 심포지움은 화학생물학의 주요 연구 분야인 생리활성 약물의 개발관련 내용이 주로 발표되었습니다. Structure Activity Relationship(SAR)을 통한 Hit to Lead(H2L) 연구와 Artificial Intelligence(AI)의 Deep Learning 기술을 이용한 Data Based Drug Discovery 연구, 그리고 앞선 두 분야에 새로운 표적단백질을 제시하는 Target discovery 내용의 3개 섹션으로 구성 되었습니다.

  소위 Undruggable target protein으로 알려진 K-Ras 단백질과 Her3에 specific inhibitor를 개발하신 임상민 박사님(KIST)의 발표는 남들이 힘들다고 하던 연구를 성공하시는 모습에서 연구자의 도전 정신과 끈기를 엿 볼 수 있었습니다. 특히 개발하신 약물이 K-Ras의 또 다른 변이단백질인 G12V에는 결합하지 않고 G12C만을 표적 하는 것에서 SAR 연구의 장점을 볼 수 있었습니다. HIF-1a를 저해하는 Deguelin의 링 구조를 개조하여 기존 약물보다 활성이 좋고 neurotoxicity를 낮출 뿐만 아니라 망막 질환 치료제로 사용이 가능하도록 디자인 하신 안홍찬 박사님(DGMIF)의 연구도 흥미로웠습니다. 특히 다른 접근 전략을 갖고 연구를 진행한 외국 그룹이 있었지만 두 그룹 모두 같은 결과를 얻었다는 점에서 재현성이 높은 약물을 개발하신 것 같았습니다. 마지막으로 Fatty acid synthase(FAS)를 연구하신 이현범 박사님(KIST)의 주제는 같은 FAS 저해제들이지만 lipid metabolite profiling이 다르게 나타날 수 있음을 배웠고, 이를 복합적으로 해석하시는 시각을 엿 볼 수 있었습니다.

  두번째 세션은 다소 생소한 분야였지만 학회를 통해 많이 배울 수 있었던 AI Deep Learning을 이용한 drug discovery 연구입니다. 학창시절에 배우는 함수처럼 X라는 인자를 넣었을 때 Y라는 값이 나오듯 약물의 구조를 대입하면 결합할 protein을 예측하여 제시해주는 새로운 분야였습니다. 김우연 교수님(KAIST)이 최근 도전하시는 연구는 역함수처럼 표적 단백질, 약물의 Solubility, Toxicity 등의 정보를 대입하면 Chemical을 design 해주는 소프트웨어를 개발하는 것입니다. 이를 위해 통계분야에서 유명한 Bayesian 알고리즘을 이용하여 Training set의 Quality를 높이는 작업을 하고 계십니다. 발표를 경청하면서 결국 프로그램 개발의 성패 여부는 Deep Learning에 사용되는 Training set의 Quality가 중요할 것이라는 생각을 하게 되었습니다. 결국 제가 연구하고 있는 Target ID/VD 분야의 자부심을 느끼게 해주고 한편으로는 결과에 대한 막중한 책임감을 느끼게 해주었습니다. 김완규 교수님(이화여대)은 약물의 활성을 On target effect 와 off target effect를 구분 짓지 말고 통합하여 약물의 활성을 평가하는 전략으로 Transcriptome 연구를 진행해 오셨습니다. 최근에는 FDA 승인 약물 1700종에 대한 Transcriptome 분석을 진행하여, 이미 분석된 질병의 Transcriptome과 비교하여 알맞은 약물을 찾는 Drug repositioning에 대한 연구 내용을 발표하였습니다. 마지막으로 조성진 박사님(심플렉스)은 AI 분석은 다차원적인 결과를 제공하기 때문에 데이터의 시각화와 관련된 결과를 발표하였습니다. 특히 최근 개발한 COMBINE이라는 효율적인 데이터 표현 플랫폼에 대해 소개해주었습니다. 연구자는 자신의 실험 결과를 독자가 이해하기 쉽게 표현하는 방법을 고민해보아야 한다는 교훈을 주시는 멋진 강연이었습니다.

  둘째 날 오전에는 세분의 차세대 연구자분들 (황희윤, 최성훈, 이채은 연구원)이 역동적이고 흥미로운 발표로 일정이 시작되었습니다. 다음으로 본 섹션에서는 약물의 새로운 표적단백질과 관련된 강연이 있었습니다. 구재형 교수님(DGIST)의 유쾌하신 Olfactory Receptors(ORs)에 대한 이야기는 일주일이 지난 시점에도 뇌리에 쏙쏙 남아 있습니다. 이게 바로 뇌에 있는 ORs 들의 도움으로 기억력을 자극해서 그런 것이 아닐까요^^? 이충구 박사님(KIST)은 아토피 피부질환에 있어 T cell의 역할에 대해 분자적 수준에서 연구를 진행하셨습니다. 아토피가 심할 경우 T cell의 Ets1 전사 인자의 발현량이 줄어들고 gp130으로 인한 IL-6 signaling이 촉진된다는 생체 내 메커니즘을 연구하셨습니다. 마지막 연사 분이신 박현우 교수님(연세대)은 암세포의 높은 glucose 의존 경향에 주목하여 glucose 결핍상태에서 효과가 뛰어난 약물을 스크리닝 하였습니다. 암치료에 있어 저탄수화물 식사의 중요성에 대해 피력하시면서 이와 유사한 효과를 보이는 Hippo pathway 저해제를 소개해 주셨습니다. 한편 기존의 metastasis 연구와는 다른 새로운 접근방법인 AST(Adherent suspension transition)에 대해 소개를 해주셨고, 줄기세포의 야마나카 인자처럼 AST와 관련된 핵심 단백질을 추려 내시는 연구를 진행하시고 계셨습니다. 

  이들 강연에 추가하여 특별 강연으로 정부 R&D 현황에 대해 많은 정보를 주시고, 연구자의 창의성 보장을 위해 많은 노력을 해주시는 조사연 교수님(중앙대), 약물 임상실험의 전반적인 흐름을 강연 해주신 홍장희 교수님(충남대), 희귀 난치병 치료제의 임상 실험 과정의 장단점 및 개발 전략에 대해 흥미로운 강연해 주신 박범준 교수님(부산대)의 강연도 매우 유익하고 흥미로웠습니다.

​ 

제1회 생화학분자생물학회 화학생물학분과 심포지움 후 단체사진 (강릉 KIST, 2019. 8. 22-23)

  이번 심포지엄은 Drug design, 새로운 표적 단백질에 대한 내용뿐만 아니라 임상 단계에 대한 이해와 연구에 필요한 Funding에 대한 실질적인 강연을 접함으로써 약물 개발에 있어 A to Z를 모두 알 수 있었던 유익한 시간이었습니다. 화학생물학의 화학, 생물, 약학, 임상, 생명정보학 등 다양한 전문분야의 연구성과를 서로 교류하고 유기적인 network을 구축하는 연구자분들의 열정적이고 진취적인 모습에서 앞으로 화학생물학 분과의 발전이 기대되는 심포지움 이었습니다. 이 지면을 통해 화학생물학 분과위원회 심포지움을 준비하고 운영해주신 모든분들에게 감사드립니다.