암세포 재프로그래밍 센터, 프란체스카 보타넬리 초청 연사: 나노미터 수준의 막 역학 해독!¶
원제목: CanCell invited speaker - Francesca Bottanelli - CanCell - Centre for Cancer Cell Reprogramming
핵심 요약
- 슈퍼 해상도 현미경 기술을 활용하여 살아있는 세포의 나노 스케일 동적 과정을 규명하고 있음을 강조함.
- 150개 이상의 막 수송 관련 단백질을 태깅한 라이브러리를 구축하여 세포 내 복잡한 기작 연구의 토대를 마련했음을 알림.
- 면역 기능 지원을 위한 막 재조직화 과정 및 엔도솜 기관 생합성 메커니즘 규명에 연구 초점을 맞추고 있음을 시사함.
상세 내용¶
프란체스카 보타넬리 박사는 암세포 재프로그래밍 센터(CanCell)의 초청 연사로 나서, 살아있는 세포 내 막(membrane)의 동적인 움직임을 나노미터 수준에서 규명하는 혁신적인 연구 방법론을 소개했습니다. 그녀의 연구실에서는 내인성 태깅(endogenous tagging)과 실시간 세포 슈퍼 해상도 STED 현미경 기술을 결합하여, 세포의 자연스러운 생리학적 환경에서 일어나는 미세한 동적 과정을 추적합니다. 이러한 접근 방식은 세포가 본연의 기능을 수행하는 동안 나노 스케일에서 벌어지는 현상을 왜곡 없이 관찰할 수 있게 합니다. 연구팀은 신속하게 녹인(knock-in) 세포주를 생성하는 파이프라인을 구축했으며, 이를 통해 막 수송에 관여하는 150개 이상의 단백질에 대한 태깅 라이브러리를 확보했습니다. 이 라이브러리는 동적 나노 스케일 현미경 관찰뿐만 아니라, 고감도 근접 생체 발광 실험(proximity biotinylation experiments)에도 활용될 수 있습니다. 이렇게 광범위한 수송 기기(trafficking machinery)의 세포 역학을 교란되지 않은 세포 환경에서 50 나노미터 이하의 해상도로 탐구할 수 있게 되면서, 기존에 알려지지 않았던 새로운 분류 메커니즘들을 밝혀내고 있습니다. 특히, 연구의 주된 생물학적 질문은 엔도솜 기관(endosomal organelle)의 생합성 메커니즘과 면역 기능 지원을 위한 막 재조직화 과정에 집중되어 있습니다. 이러한 연구는 암세포의 비정상적인 성장 및 전이 메커니즘을 이해하는 데 중요한 단서를 제공할 수 있으며, 궁극적으로는 새로운 암 치료 전략 개발에 기여할 잠재력을 가지고 있습니다.
편집자 노트¶
이번 초청 강연은 단순히 암세포의 재프로그래밍이라는 큰 틀 안에서 진행되었지만, 그 핵심 내용은 '슈퍼 해상도 현미경'과 '단백질 태깅 기술'을 통해 세포 내부의 아주 미세한 동적인 움직임을 들여다본다는 것입니다. 우리 눈으로는 전혀 볼 수 없는 세포막의 복잡한 상호작용이나 물질 운반 과정을 나노미터 단위까지 명확하게 볼 수 있다는 점이 놀랍습니다. 150개 이상의 단백질 라이브러리를 구축했다는 것은, 마치 세포 안에서 일어나는 수많은 단백질의 역할을 지도화하고 그 연결 고리를 파악하려는 거대한 시도라고 볼 수 있습니다. 이러한 기술들은 암세포가 어떻게 비정상적으로 성장하고 전이되는지, 면역 세포는 어떻게 외부 침입에 반응하는지와 같은 기본적인 생명 현상을 이해하는 데 필수적입니다. 궁극적으로 이러한 기초 과학 연구의 발전은 우리가 상상하지 못했던 질병 치료법이나 건강 증진 기술로 이어질 가능성이 높습니다. 예를 들어, 암세포가 특정 단백질을 통해 성장 신호를 주고받는 과정을 정확히 안다면, 그 신호 전달 경로를 차단하는 표적 치료제를 개발하는 것이 훨씬 용이해질 것입니다.