오스미 요시노리
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大隅良典(おおすみ よしのり)
1945년 후쿠오카현 후쿠오카시에서 태어난 일본의 생물학자. 기초생물학연구소 및 종합연구대학원대학 명예교수로, 오토파지의 메커니즘을 발견한 공로를 인정받아 2016년에 노벨생리학·의학상을 수상하였다.
도쿄대학 교양학부 졸업 후, 도쿄대학 이공계연구과에서 박사학위를 받고 록펠러 대학교에서 포닥을 지냈다. 일본에 돌아와서 도쿄대학 조수, 강사, 조교수를 연임하였고, 일본 기초생물학연구소와 종합연구대학원대학에서 교수로 지냈다.
그의 연구실은 주로 효모를 이용한 실험을 하였고, 특히 효모에서 리소좀의 역할을 하는 액포(vacuole)를 주로 관찰했다. 오스미는 효모를 가지고 여러 가지 실험을 진행한 끝에 효모 내에서도 자가포식이 일어남을 증명하고 이 과정의 유도를 위한 조건을 1992년에 논문[5]으로 낸다.
1993년에 자가포식에 관여하는 15개의 유전자(apg1~apg15)를 찾아내게[6] 된다.
오스미는 이후에도 실험을 계속 고안하고 실행하여 1998년에는 자가포식 과정에서 필수적인 단백질의 결합을 발견하였고[7], 2000년에는 자가포식을 할 때 Apg8이 마치 유비퀴틴처럼 행동하여 단백질의 분해를 돕는다는 사실을 발견[8]하는 등 자가포식에 대해 연구하였다.
2009년에는 도쿄공업대학 특임교수로 임명되었다.
오스미는 효모 중 saccharomyces cerevisiae라는 종을 YEPD배지에 배양한 후, 돌연변이를 주기 위해서 10마이크로 리터의 EMS[9]를 30°C에서 60분간 처리해 주었다. EMS 처리를 하면 각 개체마다 DNA가 전부 다르게(!) 변화하기 때문에 수많은 샘플들을 일일이 확인하여 분석하여야 한다. 오스미의 실험에서도 수천가지 종류의 돌연변이 효모가 생성되었으며 절반가량의 효모는 돌연변이 과정에서 죽었다.
이후 자가포식을 일으키기 위해서 효모를 질소를 제거한 배지로 옮겨 단백질 결핍 상태로 만든 후, phloxine B 염색약을 통해 염색한 다음 하나씩 전자현미경으로 관찰하였다.
그 결과, 일부 효모에서 다른 효모들에 비해 액포 내부의 형태가 조금 다르게 보인다는 것을 알 수 있었다. 이 효모들은 apg1에서 apg15까지의 유전자중 하나가 변이된 놈들이었다. 그래서 이 apg1~15를 정리하여 발표한다.
오스미의 실험은 대부분 효모를 이용한 것이었다. 효모는 진핵생물로서는 드물게 플라스미드를 가지고 있어 유전자 조작 및 관찰이 용이하지만, 전체 크기가 3~7 마이크로미터 정도로 매우 작다. 게다가 효모속의 액포는 그 크기가 더욱 작아서 관찰을 위해서는 최신 장비들이 필요하다. 하지만 그 당시에는 시설이 썩 좋지 않아 액포를 직접 관찰하는 것이 사실상 불가능하였다. 이 문제를 해결하고자 효모에서 액포를 분해하는 효소를 제거한 후, 세포를 굶기는 아이디어를 생각해 냈다. 이렇게 하면 효모 내에서 자가포식이 중간과정에서 멈춰버리기 때문에 오토파고좀 내부에 물질이 축적되면서 크기가 엄청나게 커지게 되어 손쉽게 관찰할 수 있게 된다.
大隅良典(おおすみ よしのり)
1. 개요
1945년 후쿠오카현 후쿠오카시에서 태어난 일본의 생물학자. 기초생물학연구소 및 종합연구대학원대학 명예교수로, 오토파지의 메커니즘을 발견한 공로를 인정받아 2016년에 노벨생리학·의학상을 수상하였다.
2. 생애
도쿄대학 교양학부 졸업 후, 도쿄대학 이공계연구과에서 박사학위를 받고 록펠러 대학교에서 포닥을 지냈다. 일본에 돌아와서 도쿄대학 조수, 강사, 조교수를 연임하였고, 일본 기초생물학연구소와 종합연구대학원대학에서 교수로 지냈다.
그의 연구실은 주로 효모를 이용한 실험을 하였고, 특히 효모에서 리소좀의 역할을 하는 액포(vacuole)를 주로 관찰했다. 오스미는 효모를 가지고 여러 가지 실험을 진행한 끝에 효모 내에서도 자가포식이 일어남을 증명하고 이 과정의 유도를 위한 조건을 1992년에 논문[5]으로 낸다.
1993년에 자가포식에 관여하는 15개의 유전자(apg1~apg15)를 찾아내게[6] 된다.
오스미는 이후에도 실험을 계속 고안하고 실행하여 1998년에는 자가포식 과정에서 필수적인 단백질의 결합을 발견하였고[7], 2000년에는 자가포식을 할 때 Apg8이 마치 유비퀴틴처럼 행동하여 단백질의 분해를 돕는다는 사실을 발견[8]하는 등 자가포식에 대해 연구하였다.
2009년에는 도쿄공업대학 특임교수로 임명되었다.
3. 연구
오스미는 효모 중 saccharomyces cerevisiae라는 종을 YEPD배지에 배양한 후, 돌연변이를 주기 위해서 10마이크로 리터의 EMS[9]를 30°C에서 60분간 처리해 주었다. EMS 처리를 하면 각 개체마다 DNA가 전부 다르게(!) 변화하기 때문에 수많은 샘플들을 일일이 확인하여 분석하여야 한다. 오스미의 실험에서도 수천가지 종류의 돌연변이 효모가 생성되었으며 절반가량의 효모는 돌연변이 과정에서 죽었다.
이후 자가포식을 일으키기 위해서 효모를 질소를 제거한 배지로 옮겨 단백질 결핍 상태로 만든 후, phloxine B 염색약을 통해 염색한 다음 하나씩 전자현미경으로 관찰하였다.
그 결과, 일부 효모에서 다른 효모들에 비해 액포 내부의 형태가 조금 다르게 보인다는 것을 알 수 있었다. 이 효모들은 apg1에서 apg15까지의 유전자중 하나가 변이된 놈들이었다. 그래서 이 apg1~15를 정리하여 발표한다.
오스미의 실험은 대부분 효모를 이용한 것이었다. 효모는 진핵생물로서는 드물게 플라스미드를 가지고 있어 유전자 조작 및 관찰이 용이하지만, 전체 크기가 3~7 마이크로미터 정도로 매우 작다. 게다가 효모속의 액포는 그 크기가 더욱 작아서 관찰을 위해서는 최신 장비들이 필요하다. 하지만 그 당시에는 시설이 썩 좋지 않아 액포를 직접 관찰하는 것이 사실상 불가능하였다. 이 문제를 해결하고자 효모에서 액포를 분해하는 효소를 제거한 후, 세포를 굶기는 아이디어를 생각해 냈다. 이렇게 하면 효모 내에서 자가포식이 중간과정에서 멈춰버리기 때문에 오토파고좀 내부에 물질이 축적되면서 크기가 엄청나게 커지게 되어 손쉽게 관찰할 수 있게 된다.
[1] 회충 감염에 대한 새로운 치료법 발견[2] 말라리아에 대한 새로운 치료법 발견[3] 자가포식(Autophagy)의 메커니즘 연구[4] 활동일 주기(circadian rhythm)를 조절하는 분자적 메커니즘의 발견[5] Takeshige, K. et al. (1992). Autophagy in yeast demonstrated with proteinase-deficient mutants and conditions for its induction. Journal of Cell Biology 119, 301-311[6] Tsukada, M. and Ohsumi, Y. (1993). Isolation and characterization of autophagy-defective mutants of Saccharomyces cervisiae. FEBS Letters 333, 169-174[7] Mizushima, N. et al. A protein conjugation system essential for autophagy. Nature 395-398[8] Ichimura, Y., Kirisako T., Takao, T., Satomi, Y., Shimonishi, Y., Ishihara, N., Mizushima, N., Tanida, I., Kominami, E., Ohsumi, M., Noda, T. and Ohsumi, Y. A ubiquitin-like system mediates protein lipidation. Nature, 408, 488-492[9] (Ethyl methanesulfonate) 염기서열의 G-C 결합을 A-T 결합으로 무작위로 바꿔주는 무시무시한 놈이다.덕분에 1급 발암물질로 분류된다.