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김은하 (고려대학교 의과대학)

  • 작성자

    김은하 (고려대학교 의과대학)
  • 작성일자

    2024-12-13
  • 조회수

    75



김은하

고려대학교 의과대학

Eunha_Kim@korea.ac.kr 

 

[연구자 & 연구내용 소개]

 

안녕하세요. 저는 고려대학교 의과대학 뇌신경과학교실에서 조교수로 재직 중인 김은하입니다. 2022년 9월에 부임하여 “신경-면역 상호작용 연구실”을 시작하여, 현재 다섯 명의 석·박사 통합과정 학생과 한 명의 박사과정 입학 예정 학생으로 이루어진 연구팀과 함께 면역 시스템과 신경계의 상호작용 및 모체와 태아의 상호작용이 초기 신경계와 면역계 발달에 미치는 영향을 연구하고 있습니다. 아울러, 이러한 연구 주제의 연장선에서 우리와 공생하는 미생물의 신경-면역 및 모체-태아 상호작용에 대한 기여 기전을 중점적으로 함께 탐구하고 있습니다. 

 

저는 한동대학교 생명과학부에서 학사 학위를 받았으며, 학·석사 연계과정을 통해 현창기 교수님의 지도하에 지질 합성 경로 조절을 통한 당 대사 조절을 연구하여 석사 학위를 취득했습니다. 이후 카이스트 생명과학과 김세윤 교수님의 지도하에 대사신호전달 연구실에서 박사 과정을 시작했습니다. 박사 과정에서는 이노시톨다인산 생합성의 주요 효소인 inositol polyphosphate multikinase(IPMK)의 핵 내에서 전사조절자로서의 기능과, 세포질 내에서 톨유사수용체 신호전달 조절자로서 수행하는 역할을 연구했습니다. 박사 과정 동안 저는 세포 신호전달, 전사조절, 단백질-단백질 상호작용 등 주로 분자수준의 기전 연구를 깊이 있게 수행했고, 해당 기전을 마우스 in vivo 연구를 통해 생리학적 및 병리학적 수준에서 검증하는 과정을 경험했습니다. 

 

박사과정을 마치고, 2018년 4월부터 하버드 의과대학 면역학과의 Jun R. Huh (허준렬)교수님의 연구실에서 박사 후 연수를 시작했습니다. 허준렬 교수님 연구팀은 임신 중 모체면역활성화(Maternal Immune Activation, MIA) 상황에서 자손에게 신경발달장애가 나타나는 기전을 마우스 모델을 통해 규명하여, 면역시스템이 신경계 생리와 병리에 기여하는 분명한 예시를 보여주었고, 더 나아가, 최근에는 발생단계 뿐만 아니라 성체에서도 면역 사이토카인에 의한 신경계 조절의 가능성을 다양한 측면에서 보여주었습니다. 저는 박사 후 연수 과정동안 MIA에 의해 자손에게서 나타나는 신경발달장애 표현형의 분자적 기전을 태아 뇌 발생단계에서 연구하였고, 그 과정에서 수컷마우스자손 특이적으로 나타나는 통합스트레스반응(Integrated Stress Response)이 신경발달장애 표현형에 기여한다는 것을 규명했습니다. 또한, MIA를 경험한 모체 마우스에서 나타나는 장내 마이크로바이옴의 변화가 자손의 적응면역 세포 중 하나인 CD4+ T세포에 후성유전학적 변화를 초래하여 장기적인 면역학적 운명의 변화에 기여할 수 있다는 것을 제시했습니다. 

 

저는 트레이닝 과정동안 생명과학의 틀 안에서 다양한 연구주제와 분야를 경험했습니다. 매 단계마다 주저없이 분야를 전환하는 선택을 했던 것은, 새로운 분야와 주제, 연구 방법 등에 대한 호기심과 새로운 배움과 탐구에 대한 즐거움 때문이었습니다. 물론 박사 후 연수를 처음 시작하고 약 1년간은 석사를 다시 시작한 것 같다고 느낄 정도였지만요. 다양한 연구 분야에서 트레이닝을 받으면서, 개체수준의 생리와 병리를 연구하는 것에서부터 구체적 분자기전을 밝히는 연구까지 다양한 스타일의 연구를 경험한 것이 큰 자산이 되지 않았나 생각합니다. 

 

짧은 시간이지만 지금까지 연구를 해 오면서 마음속에 늘 기억하고 있는 한가지 장면이 있습니다. 학부 3학년 1학기를 마친 여름방학에 성균관대학교 의과대학 김경규 교수님 연구실에서 한달 간의 짧은 인턴생활을 했었는데, 그 때 저는 매일 96 well plate에 담긴 어떤 미지의 화합물 1 uL를 다른 96 well plate로 옮긴 후 반응시켜 크리스탈이 형성되는지를 확인하는 스크리닝을 진행하고 있었습니다. 학부생으로 처음 연구실 경험을 하고 있었던 저로서는 이런 반복적인 작업조차도 너무 신기한 일이었지만, 지금 생각해보면 아마도 사수이셨던 박사님께서는 혹시 조금은 지루하지 않을까 걱정을 하시지 않았나 싶습니다. 그래서인지 어느 날 저에게 이런 말씀을 해주셨습니다. “이 스크리닝 과정에서 현미경을 봤을 때, 크리스탈이 형성이 되든, 형성이 되지 않든, 그 사실에 대한 발견은 전세계에서 네가 처음 한 것이고 그 자체로 의미가 있다” 라고요.  저는 그 때 처음으로 과학을 한다는 것에 대한 의미와 즐거움, 그리고 감격을 느꼈던 것 같습니다. 돌이켜보면 어떤 새로운 과학적 현상을 발견하고 그 의미를 이해하려는 노력의 가치를 깨달은 그 순간이 지금까지 즐겁게 과학을 하도록 이끈 원동력이지 않았나 생각합니다. 그리고 한가지 바람은, 이런 연구하는 즐거움과 보람을 함께 연구하는 학생들과도 공유할 수 있었으면 하는 것입니다. 

 

기초과학은 그 자체로서의 의미도 너무 소중하지만, 의과대학 기초교실로 부임하면서는 주어진 자리에서 다해야 하는 소명이 있다고 생각하게 되어, 조금 더 중개의학적인 관점에서 연구의 방향성을 만들어가고 있습니다. 임상교수님들과의 협업을 통해 임상(Bedside)에서의 질문을 가지고 연구실(bench)에서 연구함을 통해 인간에서 관찰되는 생명현상들을 원리를 이해하고, 이를 바탕으로 다시 임상에 적용할 수 있는 지식의 기틀이 만들어지기를 기대하면서 연구를 진행하고 있습니다. 모체-태아 의학에서, 그리고 신경계 질환에서 가지고 있는 여러가지 임상적 관찰들의 인과관계와 발생기전들을 동물모델과 세포 수준에서 이해하고, 이를 바탕으로 예방 및 치료법 개발에 기여할 수 있는 연구들이 지속될 수 있었으면 합니다. 이러한 여정에서KSBMB의 회원님들과의 협업을 통해 연구의 경계를 허물며, 함께 새로운 발견과 혁신을 이루어 나갈 수 있기를 기대합니다. 

 

전공: 세포분자생물학, 세포신호전달, 신경면역학

연구분야: 신경-면역-마이크로바이옴 상호작용 / 모체-태아 상호작용 

 

[연락처]

 

고려대학교 의과대학 

02-2286-1398

 

[대표논문]

 

1. Kim, E.†, Huh, J.R., Choi, G.B.† (2024) Pre and Postnatal Neuro-immune Interactions in Neurodevelopmental Disorders. Nat. Immunol. (Invited review article) (†co-corresponding authors) 25: 598-606

2. Oh, D.S*, Kim, E.*, Normand R.*, Lu, G.*, Shook, L.L., Lyall, A, Jasset, O., Demidkin, S., Gilbert, E., Kim, J., Akinwunmi, B., Tantivit, J., Tirard, A., Arnold, B.Y., Slowikowski, K., MGH COVID-19 Collection & Processing Team, Goldberg, M.B., Filbin, M.R., Hacohen, N., Nguyen, L.H., Chan, A.T., Yu, X.G., Li, J.Z., Yonker, L., Fasano, A., Perlis, R.H., Pasternak, O., Gray, K.J., Choi, G.B., Drew, D.A., Sen, P., Villani, A-C.†, Edlow, A.G.†, Huh, J.R.† (2024) SARS-CoV-2 infection elucidates features of pregnancy-specific immunity. Cell Rep. (*equally contributed to this work) (†co-corresponding authors) 43(11):114933

3. Kim, E. *, Paik, D.*, Ramirez, R.N., Biggs, D.G., Park, Y., Kwon, H-K., Choi, G.B.†, Huh, J.R.† (2022) Maternal gut bacteria drive intestinal inflammation in offspring with neurodevelopmental disorders by altering the chromatin landscape of CD4+ T cells. Immunity 55(1):145-158 (*equally contributed to this work) († co-corresponding authors)

4. Kalish, B.T.*†, Kim, E.*, Finander, B., Duffy, E.E., Kim, H., Gilman, C.K., Yim, Y.S., Tong, L., Kaufman R.J., Griffith, E.C., Choi, G.B., Greenberg, M.E.†, Huh, J.R.† (2021) Maternal Immune Activation in Mice Disrupts Proteostasis in the Fetal Brain. Nat. Neurosci. 24:204-213 (*equally contributed to this work) († co-corresponding authors)

5. Kim E., Beon, J., Lee, S., Park, S.J., Ahn, H., Kim, M.G., Park, J.E., Kim, W. Yuk, J-M., Kang, S-J., Lee, S-H., Jo, E-K., Seong, R.H.†, Kim, S.† (2017). Inositol polyphosphate multikinase promotes Toll-like receptor-induced inflammation by stabilizing TRAF6. Sci. Adv. 3, e1602296. († co-corresponding authors)

6. Kim, E.*, Tyagi, R.*, Lee, J-Y., Park, J., Kim, Y-r., Chen, P.Y., Cha, J.Y., Snyder, S.H.† Kim, S.† (2013) Inositol polyphosphate multikinase is a coactivator for serum response factor-dependent induction of immediate early genes. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A 110(49): 19938-19943 (*equally contributed to this work) († co-corresponding authors)