다니엘 레인(Daniel Lane) 박사는 미국의 명문 존스 홉킨스 대학(Johns Hopkins University)의 의학대학원에서 생화학을 가르치고 있는 교수다. 이 분야에만 50년을 매달려 왔으며 세계적으로 명성을 얻고 있는 권위자다.

그의 초기 연구 분야는 비타민(특히 비타민B)이 카르복실화(carboxylation)의 촉매작용을 일으키는 효소에 어떤 기능을 하는지에 대한 것이었다. 그리고 최근에는 지방산합성을 조절하는 효소인 아세틸코에이(acetyle-CoA), 탈탄산효소(carboxylase)에 대한 연구를 주로 하고 있다.

레인 박사가 현재 매달리고 있는 이 연구는 비만을 일으키는 지질합성(lipogenesis)과 지방형성(adipogenesis)에 대한 연구로 최근 생화학분야에서 매우 중요한 이슈로 떠오르고 있는 분야다. 즉 비만과 효소와의 상관관계에 대한 연구인 것이다. 사이언스타임즈와의 단독인터뷰에서도 그는 비만이 생화학연구자들이 해결해야 할 시급한 문제라고 지적했다. 이는 바이러스와 싸우는 것만큼이나 중요한 문제라고 강조했다.

이를 위해 레인 박사는 지방세포(adipocyte)나 미성숙지방세포가 성숙한 지방세포로 분화되는 과정의 유전자에 대한 연구를 진행하고 있다. 그리고 뇌의 시상하부(ypothalamus)가 식욕을 어떻게 통제하고 감시하는가에 대한 메커니즘 연구도 실시하고 있다.

레인 박사는 지난 19일과 20일 삼성동 코엑스에서 열린 ‘2005년도 한국생화학분자생물학회 제62차 연례학술대회(KSBMB)’에 본회의 특별연사로 참석했다. 그는 강연을 통해 비록 실험용 쥐를 이용한 실험이지만 뇌의 시상하부기능을 억제하고, 말로닐코에이(malonyl-CoA)라는 조효소를 통해 식욕을 감소시켜 비만을 막을 수 있다고 설명했다. 이 행사는 3천여 명의 국내외 과학자들이 참석한 매머드급 학술대회였다.

레인 박사는 지금까지 2백80편이 넘는 논문을 주요 과학저널에 발표했으며 여러 과학잡지에서 논설위원으로 활약하기도 했다. 현재 『BBRC(Biological and Biophysical Research communication)』誌의 부편집장이기도 하다.

▲생화학분야에서 얼마나 연구했나

“몇 주가 지나면 75회 생일을 맞이한다. 그 정도면 수치로 이야기하지 않더라도 알 것이다. 꽤 오랫동안 이 분야에서 활동했다. 1956년 일리노이 대학(University of Illinois)에서 박사학위를 받은 이후 줄곧 이 분야에만 종사해 왔다.

박사학위를 받은 후 한때 독일로 건너가 뮌헨에 있는 막스 플랑크연구소(Max-Plank Institute)에서 선임연구원으로 일한 적이 있다. 그 때 동료인 페도르 리넨(Feodor Lynen) 교수와 공동연구도 많이 했는데, 나중에 리넨 교수는 노벨 생리의학상을 받았다. 이후 뉴욕대학(New York University)을 거쳐, 35년 전 지금 근무하고 있는 존스 홉킨스 대학으로 왔다. 현재 이 대학에서 생화학을 가르치고 있으며, 여러 과학 잡지에 글도 기고하고 논설도 쓰고 있다.”

▲ 현재 생화학분야에서 중요한 이슈는 무엇인가

“가장 많이 논의되고 있는 것은 인간의 비만에 관한 것이다. 즉, 효소와 비만, 뇌의 기능과 비만 등이다. 학문적으로는 apidogenesis(지방형성)이나, fat metabolism(지방 신진대사)을 연구하는 분야이다. 나의 초기 연구 분야는 효소와 지방형성에 관한 연구였고 지금도 그 분야에 매달리고 있다.

강연에서도 이야기했지만 요즘은 효소(조효소)와 지방형성, 그리고 지방분해와의 관계와 더불어 뇌의 기능과의 관계를 연구하고 있다. 물론 인간의 비만 문제는 생화학자들의 공통적인 관심사다. 중요한 것은 비만 문제가 단순한 영양의 보급문제를 떠나 바이러스와 싸우는 것만큼이나 중요한 사회적 문제로 떠오르고 있다는 것이다.”

▲강연에서도 그와 같은 이야기를 한 것 같은데

“그렇다. 쉽게 이야기 하자면 비만을 방지하거나 치료할 수 있는 방법은 여러 가지 있겠지만 제일 중요한 것은 무엇보다 식사량을 줄이는 일이다. 적게 먹어야 한다는 말이다. 생화학적인 면에서는 우선 미성숙 지방세포가 분화되어 지방세포의 숫자가 늘어나거나, 혹은 지방세포를 크게 만드는 효소의 작용을 통제하는 일을 생각할 수 있다.

다른 하나는 뇌의 기능에서 식욕을 억제하는 기관인 시상하부의 활동 매커니즘을 이해하는 일이다. 이 시상하부의 메커니즘을 이해한다면 먹는 것에 관한 뇌의 명령을 어떤 방법으로건 통제할 수 있다. 먹는 것(food intake)은 어쨌든 뇌가 시키는 것은 분명한 일이다.

강연의 주된 내용은 쥐를 통해서 얻은 시험의 결과다. 우리 연구진은 마른 쥐와 비만에 걸린 쥐에게 우리가 만든 성분을 먹게 했다. 그리고 그 성분들이 어떤 작용을 하는지 관찰했다. 우리는 그 결과가 인간에게도 적용가능할 수 있다는 결론을 얻었다. 우리의 연구대상이었던 뚱뚱한 쥐는 마침내 정상체중의 쥐로 돌아왔다. 그러나 아직은 동물실험의 성공일 뿐, 인간에게 적용하는 것은 시일이 걸릴 것이다. 이는 어느 연구나 마찬가지다.”

▲ 미국은 생명과학연구에 많은 장애가 있는 것 같은데

“대단히 불행한 일이다. 부시 대통령은 과학에 항거하고 있다. 그는 미국 전체 과학사회에 엄청난 실망을 안겨다 주었다. 여론도 미국의 줄기세포 연구가 공개적으로 의학연구에 사용하는 것에 대해서는 대체로 찬성하고 있는 편이다. 그러나 기독교 근본주의자인 부시 대통령은 미국의 과학에 대해 매우 부정적인 영향을 미치고 있다.

캘리포니아의 경우, 주 정부 자체적으로 이미 줄기세포연구를 위해 앞으로 10년간 30억 달러를 투자하는 대규모 프로젝트를 결정했다. 이 계획은 연방정부와 美국립보건원(National Institute for Health)의 허락을 받아야 했는데, 성사될 가능성이 높아 보였다. 그러나 불행하게도 부시대통령이 재임하자 반대했다. 참으로 실망스러운 경우다.

개인적으로 가축을 실험용으로 사용하는 것은 반대한다. 그러나 인체에 필요한 의약품을 만들기 위해 동물을 실험용으로 사용할 수밖에 없다면 비난을 감수하더라도 해야 한다. 물론 동물실험을 남용한다는 이야기도 있다. 유전자 실험에서 실험용 동물은 필요하다. 사람들에게 때로 어떤 유전자 실험을 하는지, 프로그램이 뭔지 이해시킬 필요도 있다.”