대한민국 과학기술유공자

국제과학계의 치열한 전달RNA 구조연구 경쟁에서 우선권 획득
단백질구조 연구로 암의 발병 원인 및 항암제 개발, 벤처 창업
AI와 빅데이터 연계로 단백질체학·유전체학의 새지평 개척

 

김성호(金聖浩)

미국 캘리포니아대학 버클리 명예교수

(1937~)

학력사항

• 1960

  서울대학교 화학과 졸업

• 1962

  서울대학교 이학석사(물리화학)

• 1966

  미국 피츠버그대학 이학박사(물리화학, 입체구조학)

경력사항

• 1978~현재

  미국 캘리포니아대학 버클리 교수, 명예교수

• 1972~1978

  미국 듀크대학 교수

• 1989~2007

  캘리포니아대학 멜빈 캘빈 연구소 소장

• 1994~현재

  US National Academy of Sciences, American Academy of Arts and Sciences 정회원

• 2010~2020

  연세대 대학원 특임교수, KAIST 방문교수, 인천대 방문교수

포상

• 1987

  로렌스상(미국 에너지부)

• 1988

  자비츠 신경과학자상(미국 NIH)

• 1989

  Princess Takamatsu상(일본)

• 1994

  호암상(한국 호암재단)

• 2018

  AAAS Fellow(미국)

김성호 교수는 전달RNA의 3차원 구조를 세계 최초로 밝히고 암 관련 단백질의 입체구조를 선구적으로 규명한 세계적인 구조생물학자이다.

그는 1937년 대구 출생으로 서울대 화학과에서 학사 및 석사학위를 받았고, 미국 풀브라이트 장학생으로 선발되어 1963년 피츠버그대학 대학원에 진학했다. 이곳에서 세계적인 결정학 연구자 조지 제프리(George A. Jeffrey) 교수를 만나 X선 결정 구조연구에 본격적으로 뛰어들었다. 1966년 박사학위를 취득한 후에는 MIT의 알렉산더 리치(Alexander Rich) 연구실에 박사후 연구원으로 참여했다. 리치 교수는 폴링, 왓슨, 크릭 등과 공동연구를 했으며, RNA Tie Club의 멤버로 활동한 세계적인 RNA 연구자였다. 이를 계기로 그는 전달RNA 구조연구를 선구적으로 수행하게 되었다.

그의 주요 업적의 하나는 아미노산을 운반하는 전달RNA(tRNA)의 3차원 구조를 가장 앞서서 발견한 것이다. 1960-70년대 전달RNA 구조연구는 국제 과학계의 뜨거운 연구주제로 이를 둘러싸고 미국의 MIT 리치 그룹과 프린스턴의 프레스코(Jacques Fresco) 그룹, 영국의 클러그(Aaron Klug) 그룹 등이 우선권 경쟁을 벌였다. 그를 제1 저자로 한 연구논문이 1973년, 수정 보완한 연구논문이 1974년에 세계적인 과학저널 Science에 실렸다. 이로써 DNA의 유전정보가 RNA를 거쳐 단백질로 발현되는 모든 과정이 충실히 이해될 수 있게 되었다. 그의 전달RNA 구조 발견은 주요 생물학 교과서에 실릴 정도로 놀라운 과학적 성취였다.

다음으로 그는 1988년 암을 일으키는 중요 단백질의 하나인 라스(ras)의 3차원 구조를 규명하고 이 단백질을 통해 암의 발병 원인을 밝혔다. 1993년에는 세포주기에 관여하는 Cyclin-dependent kinase(cdk) 단백질의 입체구조를 규명하여 암구조생물학이라는 새로운 분야의 개척에 공헌했다. 또한 Scaffold(Fragment)-based drug discovery라는 개념을 신약 개발연구에 도입하여 그 소요 시간을 단축하고 개발 확률을 높였다. 이를 이용하여 2001년 Plexxikon을 예일대 조셉 슐레징어와 공동 창업하여 피부암항암제 개발의 성과도 거두었다. 이 개념은 암 관련 단백질을 타겟으로 하는 항암제, 예로 유방암 치료제와 백혈구감소증 치료제의 개발에도 기여했다.

그의 또 다른 업적은 2000년 Berkeley Structural Genomics Center를 이끌며 구조단백질체학 연구를 선도했다는 점이다. 그는 5백여 개의 단백질 구조를 규명하고 이를 통해 단백질의 구조가 몇 개의 구조적인 단위의 조합으로 이루어질 수 있다는 사실을 발견하여 단백질구조에 대한 새로운 개념을 도입했다. 나아가 인공지능과 게놈 해독기술로 9천 명의 미국 백인 게놈 데이터를 분석한 뒤 주요 암 20종의 발병 원인을 각각 유전적 원인과 후천적 원인으로 분류하여 밝혔다. 이를 통해 게놈 해독으로 어떤 암에 걸릴 확률이 높은지, 어떤 예방조치를 취할지 등에 대한 이해가 가능해졌다.

지금까지 그는 Science 18편, Nature 13편, PNAS 37편을 포함하여 총 355편의 연구논문을 발표했고, 15개의 국제특허도 획득했다. 1985년 LG Biotech을 시작으로 20여 개가 넘는 한국 및 미국 바이오·제약기업의 기술자문과 한국 기업의 미국 진출에도 기여했다. 그는 1994년 미국 National Academy of Sciences와 American Academy of Arts and Sciences의 회원으로 선출되었으며, 한국 호암상, 일본 Princess Takamatsu상, 미국 로렌스상 등을 수상했다.

김성호 교수는 구조 생물학·단백질체학·유전체학의 세계적 권위 중 일원이다. 다양의생물학과 정보학의 연계를 통해 생의학의 연구(Computational Genomics) 지평을 획기적으로 넓히고 있는 그의 과학적 공로는 지대하다.