초록 ▼

- FADD death domain의 구조 결정 및 신호전달 상호작용 부위 결정:FADD의 death domain의 구조를 NMR분광학을 이용하여 결정하였으며, Fas의 death domain을 통하여 생체신호를 전달받는 부위를 site-directed mutagenesis 및 BIAcore 분석을 통하여 결정하였다. FADD death domain은 6개의 helices로 이루어져 있으며 helix 2와 3의 charged residue들이 상호작용에 관여한다는 것을 밝혔다.- FADD의 구조적 model 및 신호전달 기작:본

- FADD death domain의 구조 결정 및 신호전달 상호작용 부위 결정:FADD의 death domain의 구조를 NMR분광학을 이용하여 결정하였으며, Fas의 death domain을 통하여 생체신호를 전달받는 부위를 site-directed mutagenesis 및 BIAcore 분석을 통하여 결정하였다. FADD death domain은 6개의 helices로 이루어져 있으며 helix 2와 3의 charged residue들이 상호작용에 관여한다는 것을 밝혔다.- FADD의 구조적 model 및 신호전달 기작:본 연구실에서 구한 FADD death domain구조와 이미 알려진 death effector domain의 구조를 이용하여 FADD의 model을 제시하였으며 이를 뒷받침하기 위한 specific labeling을 실험을 하였다. 아울러 신호전달의 기작을 제시하기 위하여 Fas death domain이 FADD와 FADD death domain에 결합하는 양상을 ELISA, BIAcore를 이용하여 관측하였다. 결론적으로 Fas death domain이 FADD결합하면 FADD는 conformational change를 통하여 활성화되며 이는 caspase-8을 활성화시키는 것을 알 수있었다. 그러나 보충적인 실험이 더 필요한 상황이다.- Rb 결합 단백질의 생산:E2F, MyoD,SV4O T-antigen등 Rb와 결합하여 세포주기를 제어하는 단백질을 생산하여 Rb와 복합체의 결정화를 시도하였으며 SV4O T-antigen의 경우 결정화에 성공하였다.- Rb · SV4O T-antigen과의 복합체 구조결정:Rb의 pocket domain과 SV4O T-antigen의 복합체 구조의 Rb pocket domain은 A, B 두 개의 cyclin domain으로 이루어져 있으며 SV4O T-antigen은 J-domain과 LXCXE motif로 이루어져 있다. J-domain은 대장균의 DnaJ의 J-domain과 유사하며 DnaJ가 DnaK와 결합하여 DnaK의 ATPase 활성을 촉진하는 것과 유사한 기능을 가지고 있을 것으로 예측된다. LXCXE motif는 Rb와 결합하는 부위로써 주로 Rb 의 B domain에 결합하며, A domain은 기능적인 Rb pocket을 형성하는데 역할을 할 것으로 생각된다. 결국 SV4O T-antigen은 Rb의 구조적인 변화를 유도하여 E2F를 해리시키는 것을 추론할 수 있다. 그러나 E2F의 해리에 hsp70와 같은 J-domain 결합 단백질이 관여할 수 있는 가능성이 있다.

Abstract ▼

Programmed cell death (apoptosis) is obligatory for normal development of multi-cellular organisms. Therefore apoptotic process is tightly regulated, otherwise abnormal apotosis causes various diseases.In this work, FADD, a mediator of Fas-induced apoptosis, was structurally characterized and propos

Programmed cell death (apoptosis) is obligatory for normal development of multi-cellular organisms. Therefore apoptotic process is tightly regulated, otherwise abnormal apotosis causes various diseases.In this work, FADD, a mediator of Fas-induced apoptosis, was structurally characterized and proposed the signal transduction mechanism of Fas-induced apoptosis, and determined the three-dimensional structure of retinoblastoma (Rb) protein/SV40 T-antigen complex to understand the control mechanism of cell cycle.The structure of FADD death domain determined by NMR spectroscopy showed that FADD death domain is composed of 6 anti-parallel helices similar to other known death domains. The region involved in signal transduction is mapped on the helices 2 and 3 by site-directed mutagenesis. When the binding affinity for Fas death domain was compared using ELISA, the binding affinity of FADD was stronger than FADD death domain alone. In addition, a real time binding analysis indicates that the dissociation of FADD from Fas death domain was much slower than FADD death domain alone. This means that Fas death domain binds to FADD and induces the conformational change of FADD. We think that the conformational change of FADD not only decreased the dissociation rate of Fas but also increased the binding affinity for caspase-8. The recruited caspase-8 is activated by auto-lysis, which initiates apoptosis. However, further work is needed to verify the activation mechanism of FADD. Retinoblastoma protein is cell cycle regulator and controls cell cycle by binding to various proteins. When cell cycle is at the Gl phase, Rb binds to E2F, a transcription factor, and inactivate it. When viral protein SV4O T-antigen binds to Rb, E2F is released from Rb and activates the transcription of many proteins. The structure of the complex of Rb and SV4O T-antigen was determined by X-ray crystallography, it has been clear how SV4O T-antigen lets E2F be free to activate transcription. The Rb pocket domain is formed by two cyclin domains and the SV4O T-antigen mainly binds to the B domain of Rb. However, the A domain of Rb is required for the folding of active Rb pocket domain. The structure of SV4O T-antigen showed that it consists of J-domain motif, helix-turn-helix, and LXCXE binding motif, unstructured loop. It is believed that SV4O T-antigen binds to Rb and induces the conformational change of Rb to release E2F. However, other J-domain binding protein such as hsp70 may be involved in E2F activation.

목차 Contents

• 제 1 장 서론...15
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...19
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...21
• 제1절 Apoptosis 관련 단백질인 FADD의 신호전달 기작 규명...21
• 제2절 Rb 종양억제 단백질 및 바이러스성 발암단백질 T antigen 복합체의 구조생물학적 특성연구...44
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도...75
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...75
• 제 6 장 참고문헌...77