신흥섭 한국공대 교수, 인간 생체시계 작동원리 밝혀줄 세포주 개발
[한국대학신문 이정환 기자] 한국공학대학교 (총장 박건수, 이하 한국공대)는 생명화학공학과 신흥섭 교수 연구팀 (참여연구원 김형석)이 미국 플로리다 주립대(Florida State University at Tallahassee) 이주곤 교수 연구팀과 함께 국제협력연구를 수행해 ‘크리스퍼 유전자편집기술을 기반으로 인간세포에서 생체리듬을 실시간으로 측정할 수 있는 리포터를 유전체에 삽입하는데 성공했다. 연구 논문은 세계적으로 권위 있는 미국국립과학원회보인 PNAS에 지난 2월 1일자 온라인판에 게재됐다.
이번 연구는 낮과 밤에 따른 생체의 24시간 주기, 즉 ‘서카디안(circadian)리듬’이라고 불리는 생체시계의 작동원리를 밝히기 위해 수행됐다. 이번에 개발된 유전자편집 세포는 세계 최초의 인간세포 기반의 생체리듬 리포터 세포 모델이며, 이를 이용해 인간의 수면조절의 기전을 구명하는 연구에 사용할 수 있게 됐다.
신흥섭 교수는 “이번 연구의 큰 의미는 인간의 개인적인 수면 주기와 타이밍을 결정하는데 핵심이 되는 생체시계 유전자를 실시간으로 정밀하게 정량할 수 있는 세포를 획득했고, 이를 이용해 생체시계 유전자들의 자연적 돌연변이가 생체리듬에 어떤 영향을 줄 수 있는지를 밝힐 수 있는 중요한 기반이 마련됐다”며,“크리스퍼기술 기반의 리포터 세포주를 제작하는 이러한 기술은 향후 인간세포의 다른 기능들, 예를 들면 에너지 대사나 세포분열을 실시간으로 모니터링하는 리포터 세포주를 만들거나, 약물 스크리닝 과정에서 사용하기 위해 특정한 약효에 실시간으로 반응하는 세포주를 만드는데 사용되는 등 앞으로 다양한 분야에서 이 기술의 활용이 매우 기대된다”고 말했다.
한편, 이번 연구는 산업통상자원부 ‘산업전문인력역량강화사업’의 재원으로 지원받는 ‘첨단신소재 3D 프린팅 전문인력 양성사업’에 의해 지원을 받아 수행됐다.