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Stephan Hann 박사

성공의 초석을 마련하다


대사체학에서의 새로운 분석법 개발을 돕는 애질런트

Stephan Hann 박사는 암을 치료하기 위해 노력하고 있지는 않지만, 다양한 분야에 전문지식을 제공해 생물학의 복잡하고 상호 연관된 측면을 이해하는 데 도움을 주는 전 세계 여러 과학자들 중의 한 명입니다.

Hann 박사는 비엔나에 소재한 천연자원 및 생명과학 대학에서 대사체 분석을 책임지고 있습니다. 또한, Hann 박사는 오스트리아 산업 생명과학 센터의 핵심 대사체학 연구 시설을 이끌고 있으며, 이곳에서 Hann 박사와 동료 연구원들이 세계 최대 제약업체들과 공동 연구를 진행합니다.

그들의 목표는 대사체를 정량할 수 있는 더 나은 분석법을 구축하는 것입니다.

Hann 박사는 "생명 공학 분야의 공동 연구 파트너들은 우리가 내놓은 결과물을 사용해 프로세스를 최적화합니다. 산출량을 늘리고 품질을 개선하는 것이 목적입니다."라고 말합니다.

생명 공학 기업을 대상으로 하는 제품에는 생체의학 응용 분야에서 사용하는 복합 재조합 단백질이 포함됩니다. Hann 박사를 비롯한 동료 연구원들에게 제품은 검증된 분석법을 의미합니다.

Hann 박사와 연구원들은 특히 Agilent 7200 Q-TOF 시스템을 비롯한 애질런트 기기를 사용해 분석법을 개발합니다. 특별히 GC/MS용으로 설계된 세계 최초의 Q-TOF는 높은 감도와 뛰어난 선택성뿐만 아니라 구조 확인을 위한 accurate mass 및 고분해능 정보를 함께 제공합니다.

"저희는 새로운 분리 분석법, 새로운 검출 개념 및 새로운 데이터 평가 개념을 발표하기 위한 절차를 밟고 있습니다."

순수 분석 화학자인 Hann 박사는 자신의 연구가 전 세계적인 과학 커뮤니티에서 이루어지고 있는 지속적인 개선 및 최적화 과정의 일부라고 봅니다.

Hann 박사는 "여러 문제 중 하나는 짧은 시간에 더 많은 시료를 분석하고 싶어 하기 때문에 항상 시간을 단축하는 분석법 개발을 목표로 한다는 데 있습니다."라고 말합니다.

대사체학을 새로운 학문이라고 말할 수는 없지만, 최근 몇 년 동안 집중적인 관심을 받고 있는 유전체학 및 단백질체학과 같은 학문과 비교하면 여전히 초기 단계에 머물러 있습니다.

"정말 많은 다양한 종류의 화합물이 존재하고, 대사체학 도구는 소프트웨어에 모든 것을 집어넣으면 소프트웨어가 최종 결과물을 제시할 만큼 발전하지 않았습니다. 그래서 수작업으로 해야 하는 일이 정말 많습니다."

Hann 박사는 다행스럽게도 그가 대학에서 애질런트와 오랫동안 관계를 유지해 왔고, 애질런트는 소프트웨어를 수정해 새로운 분야의 연구자들의 요구사항을 충족해 줄 수 있는 경우가 많다고 말합니다.

"대사체학은 몇 년 전 단백질체학이 그랬던 것처럼, 매우 중요한 연구 분야로 새롭게 떠오르고 있습니다. 지금 단백질체학에서 가지고 있는 것과 같은 충분히 개발된 데이터 평가 도구를 결국 우리도 갖게 될 것으로 확신합니다."

구체적으로 말해, 애질런트는 생물학적 시스템에서 대사체의 생성 및 소모율을 검사하도록 설계된 실험 테크닉인 대사체 흐름(flux) 분석에 대한 Hann 박사의 연구에 도움을 주고 있습니다.

Hann 박사는 "GC/MS 및 LC/MS 기반 분석법을 개발하고 구현해 중심 탄소 대사의 중요한 대사체를 분석하고 있습니다."라고 말합니다. LC/MS/MS 및 GC/MS/MS를 통해 표적 정량 측정을 수행하고 있으며, 새로운 Agilent 7200 GC/Q-TOF MS를 사용하여 관심 대사체의 분포를 측정합니다. 이를 통해 체내에서 진행되는 반응 속도를 확인할 수 있습니다."라고 말합니다.

"저희는 대사체학에서 GC/Q-TOF를 처음으로 사용하는 연구 기관으로서 결과에 매우 만족하고 있습니다. 우리가 개발한 분석법을 다른 실험실에 제공하면, 같은 결과를 얻을 것입니다."

"최근에 생겨난 분야이기 때문에 참고할 수 있는 자료가 없습니다. 실제로 이러한 세포의 내용물은 그 누구도 알지 못합니다. 다양한 실험실 간에 비교 가능한 데이터를 생성할 수 있다는 것을 확인하는 것, 이것은 진정한 의미에서 획기적인 사건이 아닐 수 없었습니다. 우리가 개발한 분석법과 우리가 생성한 데이터가 생명 과학 산업에 도움이 된다는 사실을 알게 되어 특히 기쁩니다."

Stephan Hann, Ph.D.

부교수
분석 화학과
천연자원 및 생명
과학 대학, 비엔나

주요 발행물

Comprehensive assessment of measurement uncertainty in 13C-based metabolic flux experiments.
Mairinger T, Wegscheider W, Peña DA, Steiger MG, Koellensperger G, Zanghellini J, Hann S.
Anal Bioanal Chem. 2018 May;410(14):3337-3348. doi: 10.1007/s00216-018-1017

The potential of ion mobility-mass spectrometry for non-targeted metabolomics.
Mairinger T, Causon TJ, Hann S.
Curr Opin Chem Biol. 2018 Feb;42:9-15. doi: 10.1016/j.cbpa.2017.10.015.

An Interlaboratory Evaluation of Drift Tube Ion Mobility-Mass Spectrometry Collision Cross Section Measurements.
Stow SM, Causon TJ, Zheng X, Kurulugama RT, Mairinger T, May JC, Rennie EE, Baker ES, Smith RD, McLean JA, Hann S, Fjeldsted JC.
Anal Chem. 2017 Sep 5;89(17):9048-9055. doi: 10.1021/acs.analchem.7b01729.

Implementation of data-dependent isotopologue fragmentation in 13C-based metabolic flux analysis.
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Anal Bioanal Chem. 2017 Jun;409(15):3713-3718. doi: 10.1007/s00216-017-0339-1. Epub 2017 Apr 7

Integrating ion mobility spectrometry into mass spectrometry-based exposome measurements: what can it add and how far can it go?
Metz TO, Baker ES, Schymanski EL, Renslow RS, Thomas DG, Causon TJ, Webb IK, Hann S, Smith RD, Teeguarden JG.
Bioanalysis. 2017 Jan;9(1):81-98.

Review of sample preparation strategies for MS-based metabolomic studies in industrial biotechnology.
Causon TJ, Hann S.
Anal Chim Acta. 2016 Sep 28;938:18-32. doi: 10.1016/j.aca.2016.07.033.

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