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1. 개요 ○ 연구개발전략센터(CRDS)는 포스트 게놈(Post-genome) 시대에서의 생물과학의 중요 영역중 하나로 '생물 분자 시스템'을 추출하여, 해당 분야의 연구 추진의 중요성, 중요 연구과제, 연구의 추진 방법 등을 검토하였다. 2. 검토 방법 가. '생물 분자시스템' 워크숍 개최 ○ 2005년 3월에 개최된 '과학기술의 미래를 전망하는 전략 워크숍(생물 분자시스템)'에서는 향후 생물학에 있어, 세포내의 단백질 및 모든 복합체의 위치와 움직임의 전망적 관찰, 즉 홀 셀(세포 전체) 상태를 아는 것은 가장 중요한 것으로, 단백질 등의 분자로부터 세포 전체를 이해하기 위해서는, 세포막을 중심으로 한 '막구조계' 및 세포 골격을 중심으로 한 '골격 구조계'를 인터페이스로서 이해가 깊어져 가야 한다는 제언이 이루어졌다. 나. 해외 기관 방문 및 국제학회 참석 ○ 향후의 연구 전략 입안의 참고에 이바지하는 정보의 수집을 목적으로, 2005년 8월말부터 9월 상순에 걸쳐 전문가에 의한 조사팀을 조직해, 단백질, 초분자 등의 구조 해석·기능 해석을 중심으로 연구하고 있는 유럽의 대표적인 연구기관을 방문했다. ○ 또, 동시기에 프랑스에서 개최된 제15회 국제생물물리학회에 출석해, 여러 나라의 최근의 연구 동향을 상세하게 조사 파악하고, 관련 영역의 연구 추진의 실체, 실험 연구 시설, 연구 체제 등에 대해 조사했다. 방문 조사한 연구기관 및 인터뷰를 실시한 주요한 연구자는 다음과 같다. - LMB(Laboratory of Molecular Biology), MRC, England-Dr.K.NAGAI Dr.V.RAMAKRISHNAN, Joint Heads of Division - LPS(Laboratoire de Physique Statistique), ECOLE NORMALE SUPERIEURE, France-Dr.D.BENSIMON Dr.V.CROQUETTE, Directeurs de Recherche - ESRF(European Synchrotron Radiation Facility), France-Dr.S.LARSEN, Director of Research - ILL(Institut Laue Langevin), France-Dr. G.Zaccai, Senior ILL Fellow - IBS(Institut de Biologie Structurale), France- Dr. E.PEBAY-PEYROULA, Director - 15th International Biophysics Congress Montpellier, France-Dr.F.SACHS, Professor, The State University of New York - 15th International Biophysics Congress Montpellier, France- Prof. Dr. Wolfgang BAUMEISTER, Professor, Max-Planck Institute of Biochemistry ○ 제15회 국제 생물 물리학회에서 동 학회가 설정한 25개 분야중 '생물 물리와 질환' 분야에 가장 많은 발표가 집중하고 있어 분자로부터 세포로, 그리고 세포기능의 제어·활용이라는 새로운 조류가 세계적으로 태동하고 있는 것을 파악할 수 있었다. ○ 방문 조사에서도 유럽은 '분자로부터 세포로'의 이해를 진행시키는 것을 중요시하고 있는 것을 확인할 수 있었다. ○ 한편, 연구 수단으로는 극저온 전자선 토모그래피(Tomography)가 '막구조계' 및 '골격 구조계'의 구조 해석에 가장 유력한 수법의 하나이라는 인식이 공통이었다. 세계에 앞서 극저온 전자선 토모그래피의 기기 개발에 성공한 막스프랑크 연구소의 W.Boumeister는 극저온 기술, 화상 처리 알고리즘 등 타분야 융합에 의한 개발 체제의 확립 및 10년 이상 필요로 하는 기기 개발에서의 신진 연구자의 장기 안정된 펀딩 시스템과 평가 시스템의 확립이 향후 전자선 토모그래피를 비롯한 측정기기 개발의 성공을 좌우한다는 의견이었다. ○ 기능 해석을 위한 화학반응 기구의 이해에는, 단백질 등을 대상으로 하는 분자의 정확한 원자 좌표가 필요하고, 방사광을 이용한 고분해·고정밀의 구조 해석으로부터 제공된다. 유럽에서는 보다 중성자 산란에 의한 동적 구조 해석에 의한 다이내믹스 연구가 중시되고 있었다. ○ 유럽의 구조 생물학의 연구 거점인 프랑스 그르노블(Grenoble)에서는, 대형 연구시설(방사광, 중성자선)의 공동 이용 체제, 인프라 정비가 진행되고 있어 유럽 전체에 분산된 있는 연구 그룹이 그르노블에 있는 대형 연구 시설을 이용하여 효율적인 데이터 수집이 가능하고, 이러한 대형 연구 시설은 국적, 연구 분야가 다른 연구자간에 상호 의견교환을 할 수 있는 기회가 되어 공동 연구로의 진전이나 인재 교류 등에도 도움이 되고 있는 현황을 확인할 수 있었다. 또, 지의 축적으로부터 지의 활용을 촉진하는 정부의 정책이 구체적인 형태로 실현되고 있었다. 구체적으로는, 신약개발기업 등이 참가한 산학관 이노베이션 시스템, PSB(Partnership for Structural Biology)가 설립되어 '유럽의 연구 거점으로부터 이노베이션 거점으로'의 슬로건 하에, 기초연구 단계부터 기업과의 관계를 구축해, 종래의 'Random basic science'로부터 기업의 요구가 반영된 'Real application'의 시점을 도입한 연구개발의 흐름이 형성되고 있었다. 3. '생물 분자 시스템'에 관한 연구전략 ○ 중점적으로 추진해야 할 연구 분야로는, 향후 분자와 세포의 인터페이스로서의 '막구조계', '골격 구조계'의 구조 해석에서 전자선 토모그래피가 중요한 수법의 하나로 되는 것에 응시해, 전자현미경의 성능 향상, 방대한 화상을 처리하는 알고리즘 개발, 컴퓨터의 연산 처리 능력 향상 등 물리학, 정보학 등 타분야의 융합에 의한 기기 개발이 중요하다. ○ 또, ①대형 연구 시설(방사광, 중성자선)의 서비스 향상(사용료 감액, 열린 환경 구축, 타분야 연구자와의 만남의 장의 제공 등), ②대형 연구 시설(방사광, 중성자선)과 각종 연구소 및 대학의 연구실과의 제휴 강화, ③대학 등 연구기관의 신진 연구자를 위한 장기 지원 체제의 확립 등 연구의 체제 정비가 급선무이다. - 목차 - 1. 서론 2. 조사의 목적 및 방법 3. 조사 결과 4. 정리 : 조사 결과의 개요와 제언 5. 문헌 |
