연구단 현장탐방 인류의 건강한 삶을 위한
스트레스 대응 생명현상 연구

서강대학교 스트레스 대응 생체분자기능 교육연구팀 정광환 팀장

서강대학교 스트레스 대응 생체분자기능 교육연구팀 정광환 팀장

우리 삶의 질적 향상을 위해서는 인간 종 자체의 연구뿐만 아니라, 인간 주변의 무생물적·생물적 스트레스 환경인자와 이에 대한 상호작용을 잘 이해하는 것이 필요합니다. 이에 서강대학교 스트레스 대응 생체분자기능 교육연구팀은 더 나은 삶의 방향을 도모하기 위해 ‘스트레스 대응 생체분자기능’이라는 연구목표를 세우고, 세 유닛으로 나누어 유닛간의 상호연계 연구를 추진하고 있습니다.

이번 연구단 현장탐방에서는 인류의 생애를 더 나은 방향으로 이끄는 연구를 거듭하는 서강대학교 스트레스 대응 생체분자기능 교육연구팀의 이야기를 들어보겠습니다.

교육연구단(팀) 현황
참여교수 수 12명, 참여대학원생(석/박/통합) 수 37명, 신진연구인력 수 1명
교육연구단(팀) 소개 Ch.01 연구내용 주요 연구주제
  • 01

    환경 스트레스 대응 생명현상 연구: 생물체 주변의 다양한 종류의 환경 인자 및 각 환경 인자의 변화를 인식하여 대응하는 생명현상에 대해 연구

  • 02

    유전적 스트레스 대응 생명현상 연구: 세포 내재 또는 내생적 스트레스에 대응하는 생명현상 중,
    특히 유전자 손상과 암 발전/전이라는 생명현상에 대해 연구

  • 03

    생물 상호작용 스트레스 대응 생명현상 연구: 미생물-숙주 상호작용 과정에서 일어나는 생물 종간의 쌍방향적 그리고 다차원적 반응 전략을 병원성세균과 숙주의 생체물질 수준에서 연구

대표 연구 성과
(1) 교수 창업

본 교육연구팀의 참여교수들은 매년 바이오벤처 등 생명관련 산업체 경영자, 투자자, 재직자 간의 긴밀한 소통을 위해 직접적인 교류를 진행하였으며, 특히 ‘서강바이오포럼’지원과 참여를 통해 현 바이오산업의 동향 파악과 창업 사항 등을 논의하였습니다. 또한 다양한 창업 수업 프로그램을 지원하였습니다.

그림 1. 서강바이오포럼과 창업프로그램 (바이오텍의 기술사업화) 참여와 지원

이러한 노력을 통해, 2명의 참여교수가 2021년에 각각 창업하는 성과를 이뤘습니다.

그림 2. (좌) (주)그린미네랄, (우) (주)와이제이세라퓨틱스창업

정광환 교수는 미세조류의 생광물화 기능을 이용한 리튬염을 추출하는 친환경 전기차 배터리 재활용 기술을 보유하고 있습니다. 이 기술은 공정의 단순화를 통해 공정비용 및 폐전지 재활용의 단가를 크게 낮출 수 있어 가격 경쟁력을 가지고 있습니다. 또한, 전기차 배터리 비중이 크게 증가하고 있는 상황에서 환경오염 방지 및 희귀자원의 재활용에 기여하고 있습니다. 또한 심진곤 참여대학원생이 부설연구소 선임연구원으로 취업하여 일자리 창출에도 기여한 바 있습니다.

그림 2. (좌) (주)그린미네랄, (우) (주)와이제이세라퓨틱스창업

주봉건 교수는 ㈜메디헬프라인 (20.06-22.12), ㈜카이노스메드/㈜비드테크 (21.08-22.08), ㈜웰스팜텍 (23.2-24.02)과 아토피피부염, 건선, 만성창상 등과 같은 난치성 피부질환의 치료제 개발을 위한 후보물질의 선정과 기전 연구를 기업과제 또는 정부과제 (산업통상자원부)를 통해 수행하여 치료제 개발에 기여하였습니다.

(1) ㈜메디헬프라인, (2) 비드테크, (3) 웰스팜텍 공동과제 수행

특히 (주)메디헬프라인과의 공동 연구 결과에 기반한 만성창상 치료제는 임상 2상을 허가 받았습니다. 또한 아토피피부염 치료제에 대한 특허(피부가려움증의 억제, 개선 또는 완화용 조성물, 10-1716806)를 (주)새롬바이오텍에 양도한 바 있습니다.

(좌) ㈜메디헬프라인 공동연구결과 만성창상 치료제 임상 승인서
(우) ㈜ 새롬바이오텍 기술이전 증빙
(2) 대학원생 주저자 논문 1)장보람 (지도교수 이규호)
  • 논문 제목: Vibrio vulnificus induces the death of a major bacterial species in the mouse gut via cyclo-Phe-Pro
  • 논문 게재 저널: Microbiome (2021) vol 9:161
    - 게재 저널의 우수성: JCR 기준 IF는 16.837 (2022년 IF)로서, ‘MICROBIOLOGY 분야’ 상위 3.48% 저널
  • 논문 내용: 본 논문은 식중독 세균인 패혈증비브리오균(Vibrio vulnificus)이 경구 섭취를 통해 모델동물숙주의 장내로 유입 시 분비되는 신호물질인 Cyclo-(phenylalanine-proline) (cFP)에 의해 장내 최우점종인 박테로이드균(Bacteroides vulgatus)의 사멸을 유도한다는 내용을 보고하였습니다. 이러한 장내 공생세균의 사멸 기전으로서, 병원성세균의 cFP라는 신호물질과 공생세균의 ObgE라는 단백질이 특이적으로 결합하여 세포막을 교란시킴을 규명했습니다. 해당 논문은 BRIC의 ‘한국을 빛낸 사람들’ 논문으로 선정되었습니다.
신호물질 cFP 처리에 의한 Bacteroides 균의 사멸
2)조신규 (지도교수 정광환)
  • 논문 제목: Heliorhodopsin binds and regulates glutamine synthetase activity.
  • 논문 게재 저널: pLOS BIOLOGY (2022) vol 20(10)
    - 게재 저널의 우수성: JCR 기준 IF는 9.593 (2022년 IF)로서, ‘BIOLOGY 분야’ 상위 6.4% 저널
  • 논문 내용: 광수용체중 하나인 미생물 로돕신은 빛에 의해 활성화되어 이온 수송 및 신호 전달을 하는 기능을 가지고 있습니다. 최근에 밝혀진 미생물 로돕신중 한 종류인 헬리오로돕신은 기능이 밝혀지지 않았습니다. 본 연구에서 Actinobacterium bacteria IMCC26103에서 분리된 헬리오로돕신(AbHeR)은 글루타민 합성효소(glutamine synthetase, AbGS)에 결합하며, 초록빛이 있을 때 글루타민 합성효소의 효소 활성을 증가시키는 것을 증명하였습니다. 헬리오로돕신이 조절 로돕신이라는 것을 밝힌 최초의 논문은 제1회 서강대학교 대학원생 우수논문상을 수상하였습니다. 해당 논문은 BRIC의 ‘한국을 빛낸 사람들’ 논문으로 선정되었습니다.
Heliorhodopsin의 phylogenetic tree 및 효소의 상호작용 모델
Ch.02 교육내용 연구단 교육 목표

본 교육연구팀은 스트레스 대응 생명현상 분야에서 깊이 있는 이해와 인접 분야와의 상호소통 능력을 모두 갖춘 상호연계 (Association)형 과학인재를 양성하고자 합니다.

  • 01. Quality (교육/연구의 질적 성장): ‘정량적 지표 향상’ 위주의 목표에서 ‘정성적 지표 향상’을 추구하는 방향으로 목표를 전환하였습니다.
  • 02. Integration (통합형 과학 인재 양성을 위한 교육): 기초연구의 결과를 산업화 및 사회 가치 창출로 연결할 수 있는 다양한 지식과 현실적인 안목을 갖춘 인재를 양성하고자 합니다.
  • 03. Communication (연구 그룹 간의 긴밀한 소통): 교내·외, 학과 내, 그리고 연구유닛 간의 긴밀한 소통을 통하여 다양한 상호연계를 지향합니다.
주요 교육/인재양성 프로그램
  • 01. Quality (질적 향상 교육): 교육의 질적 향상을 위해 부지도 교수제도, 페컬티 멘토링, 연구 우수 대학원생 포상을 시행하였습니다. 또 국제화를 위해 외국 대학과의 교류 활성화를 추진하였으며, 대학원 인력양성을 위하여 대학원 진학 예정 우수학부생 장학제도를 마련하여 16명에게 지급하였습니다. 학부생의 연구프로젝트 참여 기회를 제공하여 27명의 학부연구생 중 14명이 대학원으로 진학한 바 있으며, 더불어 과학윤리교육을 강화하여 과학자로서의 도덕적 기본 자질을 갖추게 하였습니다.
  • 02. Integration (기초-응용 통합 교육): 전문성과 창의력을 발휘하여 각 진출 분야에서 과학, 산업, 사회문제 해결에 적극적으로 참여할 수 있도록 교육하였습니다. 또한, 학생들이 진로를 계획하고 준비하는 데 실질적인 도움을 주기 위해 현재 산업에서 요구되는 필수 기초/응용 전공교육, 전통/첨단 실험·실습 교육, 맞춤형 진로교육, 산업화/창업 교육을 강화하였습니다.
  • 03. Communication (다제간 소통 교육): 다른 유닛 전공과목의 의무적 수강, 유닛간의 토론 및 연구 결과 발표를 위한 참여대학원생들이 발표하는 공동세미나 13회를 개최하여 인접 분야를 이해하고 상호연계를 촉진하였습니다.
Ch.03 최종목표 및 인재상 연구단 최종 비전
  • 스트레스 대응 생명현상 분야에서 깊이 있는 이해와 인접 분야와의 상호소통 능력을 모두 갖춘 상호연계 (Association)형 과학인재, 질적으로 우수한 인재, 및 기초연구의 결과를 산업적 사회 가치 창출로 연결할 수 있는 다양한 지식과 현실적 안목을 갖춘 인재를 양성하고자 합니다.
추구하는 인재상
  • 서강대학교 ‘VISION 2030’에 맞추어 진리 탐구 및 지식 창출을 위한 탁월한 지성을 갖추고, 사회에 기여하는 봉사적 인성을 가지고, 미래를 혁신하는 통합적 사고를 가진 인재입니다.
졸업생 취업 분야 (진로 및 활동)

대부분의 졸업생이 생명과학 전공 관련 분야의 산업체 취업과 국내외 교육기관으로 진출/진학하여 대학원에서 연구하고 학습한 전공을 바탕으로 창의 인재로서 산업과 사회에 공헌하고 있습니다. 2022년 8월 박사학위를 가지고 졸업한 외국인 학생은 본국으로 돌아가 인도네시아 Sanata Dharma University 약학대학 교수로 부임하였으며, 그 외에 LG 화학연구원, 삼성바이오로직스 연구원 등 다양한 분야에 전공을 살리며 활동하고 있습니다.

미니 인터뷰 정광환 교육연구팀장
  • 01본인 소개 부탁드립니다.

    안녕하세요. 저는 서강대학교 스트레스 대응 생체분자기능 교육연구팀장을 맡고 있는 생명과학과 정광환 교수입니다. 저는 단백질 생화학 연구실을 운영하며 막단백질 광수용체인 로돕신 연구를 약 30년 가까이 연구해왔으며, 현재 기초과학 연구결과를 바탕으로 2021년 6월 25일 ‘그린미네랄 주식회사’를 설립하여 대표이사로 활동하며 2021년 11월 기술이전 1건이 있으며, 2022년 4월 중소벤처기업부 TIPS(창업성장기술개발사업)에 선정된 바 있습니다. 지난 2023년 7월 시리즈 A 투자 유치를 마치고 가산디지털 단지에 공장형 실험실을 구축하고 있습니다. 그간의 연구, 행정, 교육의 경험을 바탕으로 본 교육연구팀의 선정부터 지금까지 석박사 대학원생들과 신진연구자들의 성공을 위해 참여교수님들과 함께 노력하며 팀장직을 수행하고 있습니다.

  • 02BK21 FOUR사업이 연구단에 어떤 도움이 되고 있나요?

    BK21 FOUR사업은 교육연구팀 소속 석박사 대학원생들, 특히 모든 박사과정생에게 100% 지원하며 경제적 부담 없이 학업에만 몰입할 수 있는 연구 분위기를 조성하는 한 축을 형성하는데 절대적인 기여를 하고 있습니다. 더불어, 참여교수 및 대학원생의 국제 학술 교류 활동 지원에도 핵심적인 역할을 하고 있습니다.

  • 03BK21 FOUR사업에 바라는 점이 있다면요?

    교육연구단/팀들은 다양한 노력을 하며 사업단/팀의 역량을 이끌어 내어 최고의 성과를 만들어 내려 하고 있습니다. 사업단이나 사업팀이 잘 운영되고 있는지 매년 평가/ 중간 평가가 중요한 것도 이해합니다. 평가 기준이 시대에 맞추어 변경되어 가는 것도 이해하지만, 그 평가 기준을 평가보고서 제출하기 1~2개월 전에 알려준다는 것은 사업단/팀을 운영하는 것을 매우 힘들게 합니다. 미리 1~2년 전에 기준을 만들어 공지한다면 운영에 많은 도움이 될 것입니다.

  • 04지도하는 학생들에게 해주고 싶은 조언이 있다면요?

    지도하는 학생들에게 늘 해보고 싶은 것은 한 살이라도 어릴 적에 다 경험해 보라고 이야기합니다. 물론 다양한 분야의 정보 습득을 해야 하고, 상호 소통능력도 키워야 하고, 인생은 장기전이라 거기에 필요한 체력관리도 필요합니다. 너무 눈앞의 이익만 좇지 말고, 조급해하지 말고 자기가 좋아하는 분야를 꾸준히 추구하며 나아간다면 반드시 성공할 것이라고 생각합니다.

  • 05단장님께서 추구하는 연구단의 비전과 목표가 궁금합니다.

    스트레스 대응 생명현상 분야에서 깊이 있는 이해와 인접 분야와의 상호소통 능력을 모두 갖춘 상호연계 (Association)형 과학인재, 질적으로 우수한 인재, 및 기초연구의 결과를 산업적 사회 가치 창출로 연결시킬 수 있는 다양한 지식과 현실적 안목을 갖춘 인재를 양성하고자 합니다.

강건욱 대학원생
  • 01본인 소개 부탁드립니다.

    안녕하세요. 저는 서강대학교 생명과학과 단백질생화학 연구실에서 BK참여대학원생으로 참여하고 있는 강건욱입니다. 현재 박사수료과정 진행 중이며 새로운 로돕신의 기능을 연구하고 있습니다.

  • 02BK21 FOUR사업이 연구 수행에 어떤 도움을 준다고 생각하나요?

    BK21 덕분에 다양한 세미나에 참석하여 최신 연구 동향을 직접 피부로 느낄 수 있었습니다. 또한 해외석학 초청강연을 통하여 보다 넓은 시야를 가질 수 있어 큰 도움이 된다고 생각합니다. 추가로 재정적 지원이 있어, 보다 마음 편하게 연구에 집중할 수 있는 것 또한 큰 이점이라고 생각합니다.

  • 03연구단에서의 연구활동을 통해 달라진 점이 있다면요?

    가장 크게 달라진 점이라고 하면 시야의 차이입니다. 많은 세미나 참석과, 동료 연구자들과 소통을 하면서 다각도에서 제 연구 내용을 볼 수 있게 되었고, 더 나아가 제 연구에 접목할 수 있었습니다. 이를 통해 보다 좋은 연구 성과를 얻을 수 있으리라 생각합니다.

박수영 연구단 직원
  • 01본인 소개 부탁드립니다.

    저는 서강대학교 스트레스 대응 생체분자기능 교육연구팀 전반적 행정업무를 담당하는 박수영입니다.

  • 02업무 중 보람 있었던 순간을 꼽아본다면 언제인가요?

    참여교수님들과 참여대학원생들이 함께 연구한 업적물이 취창업으로 연결되어 사회문제 해결을 위한 방법이 되고 그 성과가 세계 여러 나라의 언론을 통하여 소개됐을 때 교육팀 일원으로 자랑스럽고 보람된 것 같습니다.

  • 03BK21 FOUR사업 관리 부분에 건의할 점이 있다면요?

    과학기술인재양성을 위한 장학금 이외의 운영예산이 조금 더 지원되면 좋을 것 같습니다.

NRF한국연구재단
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