프런티어과학학부

[자연대교학팀] 2025학년도 하절기 단축근무 시행 안내(6.30(월)~8.8(금)) NEW

[예비군연대] '25년 학부생 예비군훈련(기본훈련) 안내

<25년 학부생 예비군 훈련 일정 안내> 예비군법 제 6조 1항 및 공직선거법 제 33조 1항에 따라 대선으로 인하여 9월로 순연된 학부생 예비군훈련(기본훈련) 편성일정 및 관련 안내사항 공지드립니다. 자세한 학과별 편성일정 및 주요사항은 학교 예비군연대 홈페이지 공지사항을 참고바랍니다. 2학기 졸업·휴학·수료·초과학기자를 예상 고려하여 단과대학(과)별 편성 예비군의 최고학년을 훈련일정 후반으로 편성하였으니 양해바랍니다. ↳ 일반 4학년, 건축학&의학 5학년, 약학 6학년 대상 (훈련 D-30~D-23전 소집통지서 발송필요 등 행정소요기간 고려) 훈련일정 변경에 따른 문의사항이 있으시면 * 아주대학교 예비군연대(학군단 1층 104호)☎ 031-219-2218 ~ 9 로 문의하여 주시기 바랍니다.

[학부/학사과정] 2025-1학기 성적공고 및 이의신청기간 안내

※ 포털 - 수업/비교과 - 수강신청결과/시험시간표 or 아주 BB 공지사항 등을 통해 개인별 시험 시간표를 사전에 확인해주시기 바랍니다. ☞ 2025-1학기 수업평가 공지사항 바로가기 ☞ 2025-1학기 공학인증 상담 공지사항 바로가기

생명 이재우 교수팀, 면역계중추 T세포의 장내면역조절 메커니즘 밝힐 新분석법 확립

아주대·워싱턴대 공동 연구팀이 인체 면역계의 중추적 역할을 하며 면역세포를 진두지휘하는 T세포의 장내 면역 환경에서의 조절 메커니즘을 규명하기 위해 새로운 분석법을 확립했다. 이에 앞으로 장내 염증 관련 면역 치료제 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 생명과학과 이재우 교수 공동 연구팀은 장내 T세포 수용체를 분류 및 체계화하는 새로운 분석법을 확립했다고 밝혔다. 해당 내용은 ‘음식물 및 장내 미생물 유래 항원에 의한 T세포 항원 수용체 레퍼토리 조절(A hierarchy of intestinal antigens instructs the CD4+ T cell receptor repertoire)’이라는 제목의 논문으로 면역학 분야 저명 저널 <Immunity>에 5월 게재됐다. 이번 연구에는 아주대 이재우 교수(위 사진 오른쪽)와 미국 워싱턴대(Washington University in St. Louis) 박사후연구원 정지선 박사(위 사진 왼쪽)가 제1저자로 참여했다. 워싱턴대의 치 송 시에(Chyi-Song Hsieh) 의과대학 교수는 교신저자로 함께 했다. 백혈구의 일종인 T세포는 우리 인체의 면역계에서 가장 중추가 되는 세포로, 다른 면역세포들을 진두지휘하는 역할을 한다. 전투의 리더가 외부 침입자를 물리치기 위해 공격 태세를 시의적절하게 조율하는 것처럼, T세포는 감염이나 질병으로부터 인체를 보호하기 위해 유연성과 정확성을 발휘한다. 더불어 기억 능력을 가지고 있어 한 번 침입한 적에 대한 정보는 T세포 면역계에 명확히 각인된다. 그러나 T세포의 수가 많고 다양한 기능을 하고 있어, 개별 T세포에 대한 연구가 한정적으로 이루어져 왔을 뿐 전체적 T세포 메커니즘의 규명은 쉽지 않았다. 이러한 가운데 최근에는 세균이나 바이러스 같은 외부 침입자에 대한 대비뿐만 아니라, 장내 미세환경에 존재하는 잠재적 위험 요소를 관리하는 T세포의 역할이 학계에서 주목을 받고 있다. 특히 우리 몸에 존재하는 T세포의 70~80%가 장내 면역계에 분포한다는 점을 고려하면 T세포가 눈에 띄는 외부의 적보다는, 드러나지 않는 내부의 인자를 조절하는 데에 훨씬 많은 에너지를 소모하는 것으로 볼 수 있다. 우리가 매일 섭취하는 음식물의 항원과 장내에 공생하는 미생물 유래 항원을 관리하는 것이 장내 T세포의 주된 역할이다. TCR 분류 체계. TCR의 항원 특이성은 TCRα 및 TCRβ 사슬의 조합에 의해 결정된다. 연구팀은 TCRβ 사슬이 고정된 실험쥐를 사용해, TCRα 전체(TCRα repertoire)를 분석했다. 실험쥐를 정상 환경(SPF), 무균(GF), 무항원(AF) 환경에 사육함으로써, 분석된 TCR을 자기(self), 음식물(diet), 미생물(microbe)에 의존적인 TCR로 분류 및 체계화했고, 이러한 방식으로 2만개의 TCRα 시퀀스를 분류했다 다양한 음식물과 장내 미생물 유래 항원이 용광로처럼 흐르는 장내 면역 환경은 항원의 양과 다양성 측면에서 매우 복잡하다. 그리고 이 복잡계에서 T세포의 역할은 매우 중요하다. 무해한 음식물 항원과 공생 세균 유래 항원에 대해서는 면역 관용을 유지하면서도, 감염성 병원체에 대해서는 단호하게 대응해야 하기 때문이다. 이것이 바로 T세포의 유연성과 항원 특이적 정확성이다. 만약 음식물에 대한 T세포 면역 관용에 이상이 생기면, 음식물 알레르기나 복강병 같은 질환이 발생할 수 있다. 또한 장내 공생 세균에 대한 면역 관용에 문제가 생기는 경우에도, 염증성 장 질환(Inflammatory Bowel Disease)과 같은 난치성 질환이 유발될 수 있다. 이러한 질환은 우리 몸에 이롭거나, 해가 되지 않는 장내 공생 세균에 대한 염증성 반응이 발생하는 것으로 최근 식습관의 서구화와 함께 발병하는 사례가 늘어나고 있다. 이러한 면역학적 난제를 해결하기 위해서는 T세포의 항원 특이성이, 항원의 용광로라 할 수 있는 장내 면역 환경에서 어떻게 조절되는지를 규명하는 기초 연구가 매우 중요하다. 그러나 장내 면역 환경의 복잡성으로 인해, 이와 관련된 직접적인 연구는 아직 기초적인 수준에 머물러 있다. 이에 아주대학교와 워싱턴대학교 연구팀은 생쥐의 장내 T세포 수용체(T cell receptor, TCR) 연구를 통해 TCR을 자기 항원, 음식물 항원, 미생물 유래 항원에 의존적인 TCR로 각각 분류하는 새로운 연구 체계 확립에 나섰다. T세포 수용체(TCR) 분류를 위해 연구팀은 생쥐를 세 가지 조건에서 사육했다. ▲감염균은 없지만 음식물 및 공생 미생물 유래의 항원이 존재하는 정상 상황(Specific pathogen-free, SPF) ▲여기에서 장내 미생물을 제거한 무균 상황(Germ-free, GF) ▲최종적으로 음식물 항원까지 배제해 외부 항원 노출이 전혀 없는 무항원(antigen-free, AF) 상황이다. 연구팀은 장내 환경에서의 T세포 항원 특이적 반응을 거시적으로는 음식물 및 장내 공생 세균에 대한 전체 TCR 반응의 크기로 추적했고, 미시적으로는 음식물 및 장내 공생 세균에 반응하는 단일 TCR의 반응을 추적할 수 있었다. 이러한 과정을 통해 2만개 상당의 T세포 수용체(TCR)를 분류한 체계 지도가 완성됐다. 더불어 연구팀은 염증성 장 질환의 원인이 되는 T세포 항원 특이성에 대한 심도 있는 분석을 진행했다. 복잡한 조성의 장내 세균 중에서 염증의 원인이 되는 세균 후보를 찾기 위해, 연구진은 장내 세균 및 장내 TCR 간의 복잡한 상호작용에 대해 네트워크 분석을 수행했다. 연구팀은 분석을 통해 생쥐 사료의 구성 성분 중에는 콩단백질이 만성 장내 염증 반응의 항원임을 밝혔다. 면역학적 다양성과 복잡성으로 인해, 장내 염증성 면역 반응의 항원 규명은 매우 어려운 연구주제로 꼽힌다. 이에 음식물 구성 성분별 추적 및 장내 세균과 TCR 간의 네트워크 분석을 활용한 연구 기법은 T세포, 음식물, 그리고 장내 미생물 간의 복잡한 상호작용을 규명하는 데 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 이재우 아주대 교수는 “새롭게 제시한 연구 기법은 T세포 수용체의 숲과 나무를 함께 볼 수 있는 분류 체계 방식으로, 장내 염증 상황에서 T세포를 자극하는 음식물 및 장내 공생 세균 유래 항원을 규명하는 데 유용하게 활용될 수 있을 것”이라며 “이러한 기초 연구가 향후 장내 염증·음식물 알레르기 관련 면역 치료제 개발에 필요한 중요한 정보를 제공할 수 있기를 기대한다”라고 말했다. 이 교수는 “기존에 학자들이 분석해온 ‘인체는 살아있는 미생물 배양기’라는 관점에 더해 우리가 먹는 음식이 바로 미생물 배양액이 된다는 점을 이번 연구를 통해 확인할 수 있었다”라며 “앞으로 인간이 섭취하는 음식물이 장내 미생물 및 TCR 반응을 유도하는 원리에 대한 기초 연구가 더욱 요구된다”라고 덧붙였다. 이번 연구는 아주대 자연과학대학 기초과학연구사업 및 우수신진연구자 지원사업의 지원을 받아 수행됐다. 장내 T세포의 항원 특이적 상호작용에 대한 다차원적 분석. 장내 염증 상황에서 장내 세균 TCR과 세균 간의 상호작용을 나타낸다. 각각의 점은 TCR 혹은 세균을 나타내며, 두 점을 이은 선은 정비례 관계(positive corelation)임을 보여준다

장혜영 교수팀, 상용 플라스틱 대체 가능한 이산화탄소 고분자 개발

아주대 장혜영 교수팀이 대표적 온실가스인 이산화탄소와 생분해성 플라스틱의 원료인 락타이드를 기반으로 한 고분자 합성법을 개발했다. 기존 플라스틱 생산에 활용되는 석유 기반 고분자를 친환경적 소재로 대체할 수 있는 가능성을 확인한 연구다. 해당 연구는 ‘아연-갈산 촉매를 통한 구성 요소 및 구조 조절이 가능한 고성능 이산화탄소 기반 고분자 합성(Zn-gallate catalyzed synthesis of high performance CO2-polymers with tunable composition and architecture)’이라는 논문으로 화학 분야 국제 학술지인 <저널 오브 CO2 유틸라이제이션(Journal of CO2 Utilization)>에 5월 온라인 게재됐다. 아주대 화학과 장혜영(위 사진 왼쪽)∙이인환(위 사진 오른쪽) 교수팀의 공동 연구 성과로, 대학원 에너지시스템학과 김재호(석사과정) 졸업생이 제1저자로, 대학원 에너지시스템학과 성기혁(박사과정) 학생과 채주형(석박통합과정) 학생이 공동저자로 참여했다. 전 세계의 플라스틱 사용량은 매년 증가해, 2025년에는 445Mt(40만5000kg)의 플라스틱 생산이 예상되고 있다. 실생활에서 사용되는 플라스틱 중 저밀도 폴리에틸렌(LDPE, Low-Density Polyethylene)은 HDPE, PP, PS, PVC와 더불어 5대 범용 폴리머에 속하며 포장용 필름, 각종 일회용 용기 등 다양한 제품의 소재로 사용된다. 하지만 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)의 원료인 에틸렌은 석유의 정제를 통해 생산되며, 전 세계적으로 플라스틱의 재활용률은 9%에 불과하다. 때문에 추가적인 탄소 배출을 막기 위해 이산화탄소(CO2)가 활용된 고분자의 생산이 요구되어 왔다. 장혜영 교수팀은 앞선 연구에서 개발한 아연-갈산 박막 촉매를 활용해, 지구온난화의 주요 원인으로 꼽히는 이산화탄소(CO2)와 생분해성 플라스틱인 PLA(Polylactic acid)의 전구체로 사용되는 락타이드를 공중합하여 높은 촉매활성으로 고분자를 합성했다. 또한 중합 방법에 따라 PLA의 비율을 9.4~76 wt%로 자유롭게 조절할 수 있는 기술을 개발하는 데에도 성공했다. 합성된 고분자는 기존에 널리 활용되던 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)보다 더 높은 기계적 물성을 보여 이산화탄소 기반의 고분자가 기존의 석유 기반 플라스틱을 대체할 수 있는 가능성을 보여줬다. 연구를 주도한 장혜영 교수는 “이번 연구는 기후온난화 가스로 알려진 이산화탄소를 활용한 고분자의 상용화를 앞당길 수 있다는 점에서 의미있는 결과”라고 밝혔다. 이번 연구는 교육부의 G-LAMP 사업∙자율중점연구소사업과 한국연구재단의 중견연구자 지원사업의 지원을 받아 수행됐다. 아주대 화학과 연구팀은 대표적 온실가스인 이산화탄소를 활용해 플라스틱을 생산할 수 있는 방법을 연구하고 있다

이창한 교수팀, 항생제 내성균 제어 新 유전자 표적 규명

아주대 연구진이 베타락탐(β-lactam) 항생제 내성균을 제어할 수 있는 새로운 유전자 표적을 규명하는데 성공했다. 이에 그동안 질병 치료 효과를 저해하는 주요 원인으로 꼽혀온 항생제 내성 문제의 해결에 중요한 역할을 할 수 있을 전망이다. 연구 결과는 감염 미생물학 분야의 국제 저명 학술지 <이머징 마이크로브스 앤 인펙션스(Emerging Microbes & Infections)> 4월 온라인판에 ‘트랜스포존-시퀀싱 분석을 통한 플라스미드 유래 베타락탐 분해효소(β-lactamase) 보유 대장균의 베타락탐(β-lactam) 항생제 내성 조절 유전자 규명(Identification of Host Genetic Factors Modulating β-Lactam Resistance in Escherichia coli harboring plasmid-borne β-lactamase through Transposon-Sequencing)’이라는 제목으로 게재됐다. 해당 연구에는 아주대 이창한 교수(생명과학과, 위 사진 가운데)가 교신저자로, 김현희 연구교수(기초과학연구소, 위 사진 오른쪽)가 제1저자로, 석사과정 정정윤 학생(생명과학과, 위 사진 왼쪽)이 공동저자로 참여했다. 미국 미시간대학 하워드휴즈의학연구소(University of Michigan, Howard Hughes Medical Institute) 소속의 제임스 바드웰(James Bardwell) 교수도 공동저자로 함께 했다. 항생제는 세균 감염에 의한 질병을 치료하기 위해 널리 사용되는 약물이다. 특히 페니실린 같은 베타락탐(β-lactam) 계열의 항생제는 세균의 세포벽 합성을 저해하기 때문에, 다양한 감염 질환의 치료에 널리 사용되고 있다. 그러나 베타락탐 분해효소(β-lactamase)를 획득한 내성균의 확산으로 인해 베타락탐 계열 항생제의 치료 효과가 급격히 감소하는 문제가 발생해왔다. 특히 베타락탐 분해효소(β-lactamase) 유전자는 수평적 유전자 이동(horizontal gene transfer)을 통해 빠르게 퍼지며, 여러 종류의 항생제 계열에 내성을 갖게 되는 다제내성균 발생의 주요 원인 중 하나로 지목되고 있다. 이에 따라 항생제 내성은 전 세계적으로 ▲질병 치료 실패 ▲사망률 증가 ▲의료비 부담 가중 등 심각한 사회·경제적 문제를 초래하고 있다. 세계보건기구(WHO) 역시 인류 보건에 대한 주요 위협 중 하나로 항생제 내성 문제에 대해 경고해왔다. 아주대 연구팀은 항생제 내성균의 규명과 제어를 위해 TEM-1 베타락탐 분해효소를 발현하는 대장균(Escherichia coli) 균주를 모델로 삼아 연구를 진행했다. 전장 유전체 수준의 돌연변이 분석 기법인 Tn-Seq(Transposon-Sequencing)를 적용해 베타락탐 내성에 관여하는 유전자를 체계적으로 탐색한 것. 그 결과 기존에 알려진 내성 관련 유전자 외에도 gshA, phoPQ, ypfN, skp 등 새로운 유전자들이 베타락탐 내성 조절에 중요한 역할을 한다는 사실을 새롭게 규명할 수 있었다. 특히 이들 유전자의 베타락탐 내성과 관련된 기능은 대장균에 국한되지 않고, 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)과 살모넬라(Salmonella Typhimurium) 등 주요 병원성 세균에도 보존되어 있다는 사실을 확인했다. 아주대 연구팀이 규명한 베타락탐(β-lactam) 분해효소 발현 대장균에서 베타락탐 내성 관련 유전자와 그 작용 기전을 나타낸 그림. 새롭게 발굴한 gshA, phoPQ, ypfN, skp 유전자가 세포막 및 세포막 단백질의 안정성 조절과 베타락탐 내성 관련 유전자 발현 조절을 통해 대장균의 베타락탐 내성에 기여하는 것으로 밝혀졌다 이번 연구는 항생제 내성균의 생존 메커니즘을 분자 수준에서 정밀하게 이해하고, 이를 기반으로 새로운 치료 표적을 제시했다는 점에서 큰 의미를 가진다. 이창한 교수는 “항생제 내성은 과학적 주제를 넘어 인류의 생존과 직결된 시급하고 중대한 문제”라며 “이번 연구에서 발굴한 유전자들은 베타락탐 분해효소를 보유한 다제내성균을 효과적으로 제어하기 위한 신약의 개발에 중요한 기반이 될 것”이라고 밝혔다. 이어 “특히 세포막과 세포막 단백질의 안정성 유지 메커니즘을 표적으로 삼는 새로운 신약 개발 전략 수립에 기여할 수 있을 것으로 기대한다”라고 덧붙였다. 이번 연구는 아주대학교가 수행하고 있는 대학기초연구소(G-LAMP) 사업, 자율운영중점연구소 지원사업, 기초연구실 지원사업, 중견연구자 지원사업의 지원을 받아 수행됐다.