안녕하세요. 오지의 마법사입니다.

오늘은, Signaling pathways 중에서 가장 중요한 molecule이라고 할 수 있는 Wnt pathways들 간략하게 소개하고, 관련 정보 사이트(The Wnt homepage)를 소개하고자 합니다.

 

Wnt protein은 사실상 안 건드리는 곳이 없을 정도로 광범위하게 유전자 조절에 관여합니다. 기본적으로, Wnt 라는 이름은, Wingless-related integration site라는 것에서 유래했는데, Wg(Wingless)와 Int라는 유전자가 합쳐서 만들어진 단어입니다.

 

간략하게 Wnt라는 유전자가 하는 일을 살펴보면, Drosophila에서 Wnt 유전자에 문제가 생기면, Wing의 발생을 저해하거나, 과다 발현이 되는 경우에 암이 발생한다거나, Stem cell commitment를 조절한다거나... 등등 아주 많은 일을 하고 있습니다.

 

현재의 관점에서는, 특정하게, 무언가 한다는 개념보다는, 시기와 장소에 따라서, 각 Wnt protein이 Spatio-temporal dynamics를 가지고, 그때 그때마다, 다른 역할을 할 수 있다고 알려져 있습니다. 즉, 하나의 기능으로 특정할 수 없다는 이야기이지요.

 

이 유전자가 기능적으로 다양한 역할을 하는 것 뿐만 아니라, 이렇게 많은 관심을 받을 수밖에 없는 또 다른 이유는, 바로, 이 유전자가 highly conserved molecules이기 때문입니다. 즉, 서로 다른 종임에도 불구하고, 비교적 비슷한 형태의 signaling pathway를 가지고 있다는 이야기지요. 생물 종 전반에 미치는 영향이 크다는 이야기이기도 합니다.

 

현재까지 알려져 있기로, 크게 세가지의 pathways가 있다고 알려져 있는데,
1) the canonical Wnt pathway
2) the noncanonical planar cell polarity pathway(PCP), 그리고
3) the noncanonical Wnt/calcium pathway입니다.

 

물론 크게 canonical/ non-canonical로 나누기도 합니다.

 

각 pathways 별로 각기 다른 ligands와 Transcription factors가 작용하는데, 크리티컬하게는 Canonical pathway는 b-catenin이 연계되고, non-canonical pathway는 b-catenin이 연계되지 않은 것으로 구분하고 있습니다.

오늘 메인으로 소개할 사이트는 이름하여, "The" Wnt homepage입니다. 클릭하셔서 살펴보시면 더 자세하게 아실 수 있어요.
http://web.stanford.edu/group/nusselab/cgi-bin/wnt/main

 

The Wnt Homepage

Acting as intercellular signals, Wnt proteins regulate the proliferation of cells. Wnt signals are active in numerous contexts, initially in early development and later during the growth and maintenance of various tissues. In comparison to other growth fac

web.stanford.edu

 

Stanford대학의 Roel Nusse 교수가 1997년부터 현재까지 유지하고 있는 홈페이지입니다. Interface는 현재 관점에서 본다면, 조금 구리(?)지만, 충분히 많은 정보를 얻을 수가 있습니다.

 

각 Wnt의 component와 signaling pathways, 주요 molecules에 대한 설명과 연계 유전자들이 비교적 일목요연하게 정리되어 있습니다.

 

개인적으로 Wnt를 조금이라도 공부한 사람들은, Roel Nusse 교수의 Review articles을 안 본 적이 없을 것이라고 생각합니다.

 

만약, 자신이 Wnt를 연구하고 있음에도 아직 이분의 리뷰 아티클을 보지 않았다면, 감히, 아직 공부를 덜 했을 것이라는 결론을 지을 정도로, 이분은 최신 업데이트된 Review 매년, 어디서든, 출판해 오고 있었고, 현재 진행형입니다.

 

요새는 조금 Review 아티클이 뜸한 것 같아 보이긴 하지만, 여전히 Nature에 단독저자로 Wnt와 관련된 커멘터리도 쓰셨고, research article도 쓰셨죠.

"Cell signalling: Disarming Wnt." Nature. 2015;519(7542):163-4.
http://www.nature.com/…/jou…/v519/n7542/abs/nature14208.html

"Self-renewing diploid Axin2(+) cells fuel homeostatic renewal of the liver." Nature. 2015;524(7564):180-5.
http://www.nature.com/…/jo…/v524/n7564/full/nature14863.html

여하튼, 이분이 실험을 시작하고, 공동 저자로 논문을 최초로 publish한 것이 1975년도이고, mouse mammary tumor virus를 이용해서, oncogenic(암을 만드는) Wnt의 영향을 최초로 밝힌 것이 1982년도이니깐, 사실상 40년간 Wnt만 죽으라고~~~~ 판 덕후 중의 최고봉 "덕후"입니다. 

 

그리고, 이를 통해서, Howard Hughes Medical Institute(HHMI)도 되고, Stanford 교수도 되고, 즐겁게 살아가고 있으니, 충분히 덕질을 할만도 합니다. 

 

Wnt 연구 뿐만 아니라, 다양한 Signaling pathway를 연구하시는 분들, 이제, 하나의 Molecule을 잡아서 죽도록 40년간 파봅시다~

 

그러면, 한국에서는 대가가 되기 보다는, 치킨집 사장이 될 가능성이 높아 보이긴 하지만.. 그게 어디에요, 혹시 아나요. Wnt 전문 치킨집, FGF 전문 치킨집, TGF-b ablated 치킨, EGF treated 새끈 노화 방지 치킨집. 그리고 Protein을 이용한 새로운 b-catenin 굽네 치킨이 나올지. 

 

제 주변을 보면, 하나의 Pathway에 올인해서, 연구를 하시는 교수님들이 몇 분 계시긴 합니다만, 연구비 딸 때마다, 무언가 Fancy한 Tool을 끄집어 내서 연구비 쥐어짜내는 게 힘들다는 말씀을 하십니다.

 

우리나라에서도, 하나의 Molecules에만 올인해도 먹고 살 수 있고, 꾸준히 연구할 수 있는 분위기가 마련되길 간절히 기도하면서 글을 마칩니다. 

http://web.stanford.edu/group/nusselab/cgi-bin/wnt/main

Elaine Fuchs 라는 과학자가 있습니다. 이름에서 알 수 있듯이 여자 과학자입니다. 노벨상을 제외하고는 이룰 수 있는 모든 것을 받은 과학자가 아닐까 하는 생각을 합니다.


실제로 그녀는 생화학자로 시작해서, 현재는 피부
(정확하게 이야기하면 상피세포)와 관련된 연구를 중점적으로 진행하고 있습니다. 분야 특성상, 노벨상을 받기는 쉽지 않아 보이지만, 대단한 과학자인 것만큼은 사실입니다.


현재 Rockfeller University와 Howard Hughes Medical Institute(HHMI)에 소속되어서 연구를 진행하고 있습니다.[각주:1]

Rockefeller University. 

우리나라에는 록펠러 대학이라고 알려져 있지만, 

실제로는 로크펠러 대학이라 불리죠 ^^ 미묘한 차이입니다만 ^^


Howard Hughes Medical Institute
하워드 휴즈가 만든 의료재단이죠. 

아이러니하게도 살아 생전 돈을 아주 많이 번 두 사람(록펠러, 휴즈)이 
의료 기부, 발전에 제일 많은 이바지를 했죠. 

Fuchs를 소개하려면 Reverse Genetics라는 분야를 언급해야할 것 같습니다. 사실상 분야라고 이야기하기에는 정론화된 학문 분야가 있는 것이 아니기 때문에, 학문으로 승격하기에는 무리가 있지만, 충분한 툴로는 이용할 수 있는 분야입니다.

일반적으로 알고 있는 GeneticsCentral Dogma에 근거하고 있습니다.(예외도 있긴합니다.) DNA에서 유래된 것을 중심으로 RNA, Protein, Cell, 개체로 확장되어 가는 변화 양상을 탐구하는데 목적이 맞추어져 있죠. 물론 현재는 모든 부분들이 서로 얽혀 있고, Epigenetics(후생유전학) 같은 부분들이 끼여 있기 때문에, 어느 것이 더 중요하다고 말할 수는 없지만, 전통적인 genetics에서는 DNA의 변화에서 유래한 phenotype의 변화를 중요시 하였죠.

그 부분에서 E.Fuchs는 만약 Protein만 변화된다면, 개체에 어떤 영향을 미칠까에 대해서 관심을 갖기 시작하였죠. 그 연구들이 확장되고, Transgenic mouse(TG)와 Knockout mouse(KO)와 같은 genetic tool들과 결합되면서 Fuchs의 연구는 꽃을 피우게 된 것이죠.

간단히 Reverse Genetics를 말하면, target된 DNA가 조작(첨가)된 개체(결국은 Protein이 변하겠죠)에서 변화되는 양상을 탐구하는 학문이라고 생각하면 됩니다. 사실상 Genetics나 일반적인 동물유전학과 큰 차이는 없지만, 다만 Protein에 조금 더 중점을 두었다고 생각하시면 될 듯 합니다.

실제로 Elaine Fuchs의 경우 탁월한 연구 성과로 2009년도에는 미국 National Medal of Science를 받기도 했었죠. 




그녀의 연구 성과를 보면 감탄이 나올 따름입니다. 




연구 내용에 대한 이야기는 차치하더라도, 출판된 논문만 본다면 소위 말하는과학계의 Grand slam (Cell, Nature, Science)을 몇 번이나 했는지 모릅니다. 더군다나 그 부분이 주류 과학에서 조금은 동떨어진 피부과학 분야인 것을 감안한다면, 그녀가 가진 툴이 얼마나 powerful한지를 조금이나마 간접적으로 알 수 있을 것 입니다.

이 글을 포스트하게 된 이유는 그녀가 최근에 한 인터뷰에서 한 말 때문입니다.

(http://worldsciencefestival.com/blog/elaine_fuchs_theres_no_comfortable_route_for_a_scientist)



특히 마지막에 한 말이 뇌리 속에 박혀서 빠질 생각을 하지 않네요.

It's not simply how smart you are that makes you a good scientist.
(단순히 니가 똑똑한 것이 "너를" 좋은 과학자를 만드는 것이 아니다. )
It's how passionate you are about the questions that you ask.

(좋은 과학자를 만드는 것은 바로, 얼마나 니가 궁금해 하는 질문에 대해 열정을 가졌냐는 것이다.)

There is no comfortable route for a scientist, you want to learn to get comfortable with being uncomfortable.
(과학자에게는 쉽고 편한 길이란 것은 없다. 다만, 불편한 것에 대해서 편해질 방법을 배우길 원해야 한다.)


정말 맞는 말인 것 같습니다. 항상 하기 싫고, 반복되는 작업의 연속이긴 하지만, 자꾸 하다보면 편해지는 상황이 오게 되니깐요. ^^

반복된 작업 ^^ 즐기세요~~~~~ ^^


  1. (HHMI는 영화 에비에이터에 나온 주인공이 만든 의료 재단입니다. 레오나르도 디카프리오가 주인공으로 열연했죠 ^^) [본문으로]

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