[재외연구자 소개] 김동원 박사/ Johns hopkins University

관리자

2019-10-24 13:43:22

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김 동원, PhD (2014. 02 ~ 2019. 08)
Luis Garza's Lab
Department of Dermatology
School of Medicine, Johns Hopkins University, Baltimore, MD 21287

Current affiliation (2019. 09)

Assistant professor
Department of Biochemical Engineering
College of Applied Science, Dongseo University, Busan, South Korea

연구자 소개

저는 한국에서 생물공학과 생화학을 전공으로 학.석사를 마치고 2008년부터 미국 Pennsylvania 주에 위치한 Pennsylvania State University 에서 Cell and Developmental Biology 전공으로 2014년도에 박사학위를 마쳤습니다. 박사과정 동안에는 주로 Reproductive Biology 분야를 연구하였는데male testis에서 유래한 spermatogonial stem cell (SSC)에서 발현되는 cxcr4에 의해 유도되는 신호전달이 SSC의 self-renewal과 differentiation 에 중요하다는사실을 보고하였습니다. 또한, female reproductive system 에서 정해진 사이클에 맞춰 배란이 되기 위해 어떻게 많은 난자들 중에 하나가 선택 (ovarian follicle selection)이 되는지에 대한 연구를 하였습니다. 난자가 선택되 전 granulosa cell에서 발현되는 G protein coupled receptor (FSHR and VPAC) 들이 beta-arrestin 에 의해서 desensitization 이 되어 있고 선택되기 위해서는 resensitization이 되어야 한다는 결과를 논문으로 발표하였습니다. 이후 재생의학 분야를 연구해보고 싶어서 Johns Hopkins University 의과대학의 피부과에 있는 Dr. Luis A. Garza 실험실에서 박사후 과정으로 약 5년 반 정도 재직을 하며 피부의 특성과 피부 및 모발재생에 대해서 연구하였습니다. 현재는 부산 주례동에 위치한 동서대학교 생명화학공학과 조교수로 임용이되어 2019년 9월부터 학생들을 지도하며 바쁘게 새내기 교수로서 생활을 시작하였습니다.

연구실 소개 (Luis A. Garza lab, Johns Hopkins Medical Institution)

미국 메릴랜드주 볼티모어시에 위치한 존스홉킨스 의과대학은 미국 내에서도 항상 1-2위를 놓치지 않으며 명실상부한 세계최고의 의료기관으로 알려져 있습니다. 홉킨스에 위치한 대부분의 연구소가 그러하겠지만, 특히 제가 속해 있는 피부과는 다양한기초 및 임상연구가 세계 유명 기업들 (Unilever, L'Oreal, Johnson & Johnson, etc)과 공동으로 진행되고 있으며 매월 열리는 combined meeting 과 매년 개최되는 Research retreat을 통해서 피부와 연관된 다양한 기초 및 임상연구 결과를 공유하며 활발한 연구활동이 이루어지고 있는 곳입니다. 특히 원활한 연구를 위해 설치된 Cutaneous Translational Research Program (CTReP)팀을 통해서 임상연구 뿐만 아니라 실험에 필요한 피부 샘플들을 쉽게 구할 수 있어서 연구를 하기에 너무 좋은 여건을 갖추고 있습니다. Dr. Luis Garza 연구실은 크게 두 가지 연구가 진행 중에 있는데, 첫째는 피부의 특성, 특히 손-발바닥과 같은 두꺼운 피부의 특성을 연구하여 사지절단 환자 (Amputee)들이 의수를 착용할 때 발생되는 피부병과 통증을 해결하기 위해 절단된 부위의 얇은 피부를 손-발바닥과 같은 두꺼운 피부로 전환하고자 하는 연구를 미국방부의 지원을 받아서 진행하고 있습니다. 둘째는, 손상된 조직에서 유도되는 Toll like receptor 3 (TLR3) 활성화가 조직재생에 어떤 역할을 하는지에 대해서 NIH 지원을 받아 연구하고 있습니다.

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연구분야 및 최근 연구 소개

도룡뇽, 도마뱀, 히드라, 플라나리아 같은 동물들은 놀라울 정도의 재생능력을 가지고 있지만, 사람은 굉장히 제한된 재생능력을 가지고 있습니다. 이러한 조직재생과정이 어떤 메커니즘에 의해서 활성화되고 조절되는지에 대한 연구는 재생의학분야에서 근본적인 문제입니다. Luis Garza 연구실에서는 상처입은 조직에서 분비되는 non-coding double stranded RNA (dsRNA)에 의해서 Toll-like receptor 3 (TLR3)가 활성화되어 WNT신호가 활성화되고 모낭줄기세포 (hair follicle stem cells)를 증가시킨다고 보고하였습니다 (Nelson et al., 2015). 이후 저는 이러한 상처입은 조직에서 활성화된 TLR3에 의해서 체내 retinoic acid 합성이 촉진되고 이로 인해 발생되는 retinoic acid 신호에 의해서 조직 재생이 이루어진다는 연구결과를 보고하였습니다 (Kim et al., 2019). 특히 피부의 재생을 돕기 위해 시술되는 레이저치료 같은 자극에 의해서도 dsRNA/TLR3 신호가 활성화되고 체내 retinoic acid 합성이 증가된다는 결과를 확인함으로써 임상적 연구에 대한 원리와 작용 메커니즘을 설명할 수 있는 중요한 의미를 제공하는 논문이라고 생각합니다. 최근에는 상처입은 조직에서 분비되는 dsRNA 뿐만 아니라 tissue regeneration에 필요한 molecule들이 어떤 형태로 분비되는 지를 연구하기 위해서 exosome에 관한 연구를 진행했고, 현재 동서대학교에서 실험실을 세팅 중에 있습니다. Exosome 전문가 분들이나 관심있으신 분들이 계시면 많은 조언 부탁드립니다.

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