초록 ▼

1. 갑상선세포 특이적 성장조절 신호전달경로 규명 및 통합기작 규명:
1-1 갑상선세포에 특이적으로 발현되는 TSH 수용체의 신호전달과정에 의하여 갑상선 세포의 증식조절되는 과정을 규명함. TSh 수용체 활성화는 P13Kinase의 p85 조절단백과 결합하여 PDK1의 세포막으로의 이동 및 활성화, Akt/PKB의 활성화, S6K1(p85/p70)의 인산화를 초래하여 갑상선 세포의 성장을 유도함을 증명.
1-2 TSH는 mTOR kinase의 활성화를 통하여 p70/p85 S6K1의 활성을 조절하고 이를 통하여 STAT3

1. 갑상선세포 특이적 성장조절 신호전달경로 규명 및 통합기작 규명:
1-1 갑상선세포에 특이적으로 발현되는 TSH 수용체의 신호전달과정에 의하여 갑상선 세포의 증식조절되는 과정을 규명함. TSh 수용체 활성화는 P13Kinase의 p85 조절단백과 결합하여 PDK1의 세포막으로의 이동 및 활성화, Akt/PKB의 활성화, S6K1(p85/p70)의 인산화를 초래하여 갑상선 세포의 성장을 유도함을 증명.
1-2 TSH는 mTOR kinase의 활성화를 통하여 p70/p85 S6K1의 활성을 조절하고 이를 통하여 STAT3의 활성화를 증가시킴. TSH의 STAT3 활성화는 SOCS-1, SOCS-3의 발현을 유도하고 시토카인의 반응성을 억제함을 증명.
위와같은 결과로부터 TSH 신호전달계는 세포성장 및 면역반응조절기전과 crosstalks을 이루고 있음을 증명하여 갑상선 기능항진증에서 나타나는 갑상선종의 병인을 규명함.
산업체 기술이전 : 제넥셀에 TSH 수용체 식물체 발현 조절 기술을 전수하고 이를 이용하여 진단 및 치료용 TSH 수용체 생산 원천기술 제공. 한국식약청 기시법 심사 통과 제품화 성공.
2. 분화 갑상선암의 분자병인 규명:
2-1 RET/PTC에 의한 PI3K/PDK1/PKB 조절 기전 규명: 갑상선 유두암에서 특이적으로 발견되는 RET/PTC 유전자는 PDK1의 Y9인산화를 유도하여 AKT/PKB의 활성화를 초래하고 p53의 감소를 통해서 암화에 관여함. PKB/Akt의 Y315 residue 도 RET/PTC의 인산화 표적으로 RET/PTC에 의한 PKB의 활성화는 forkhead 전사인자 FOXO의 활성을 억제하여 암화에 기여함.
2-2 RET/PTC에 의한 STAT 활성 조절 RET/PTC는 STAT1의 Y701 및 STAT3의 Y705를 인산화하여 STAT의 활성화를 초래함을 규명 RET/PTC에 의한 STAT3의 활성화는 ICAM-1, VEGF-1, cyclin D1 유전자의 발현증가와 세포형질전환에 관여하여 갑상선암화를 유도. RET/PTC1와 RET/PTC3는 STAT1의 Y701부위를 인산화/활성화를 유도하며 이에따라 IRF-1, CTITA, MHC class II 유전자의 발현증가시켜 갑상선암 주위의 림프구 침윤을 유도함.
2-3 RET/PTC에의한 STAT3 암화과정 조절 단백의 분리: RET/PTC에 의해 활성화되는 STAT3의 활성을 억제하는 단백으로 LKB1/STK11 및 tribbles/TRB3 단백을 분리함.
2-3 RET/PTC 및 STAT3 발현 갑상선암 동물모델 개발: STAT3의 constitutive activel form 및 RET/PTC3을 갑상선 특이적인 thyroglobulin promoter를 이용하여 갑상선 유두암 모델 개발을 성공함.
2-3 RET/PTC 억제 항암 화합물 screening
특허: 해당분야 특허 2건 등록.
3. 미분화 갑상선암의 분자병인 규명: 미분화 갑상선암은 정상갑상선 상피세포 혹은 갑상선 양성 종양에서 여러 유전자변이의 축적에 의하여 발생. 특히 미분화 갑상선암은 지놈의 이상이 광범위하게 일어남이 확인. 본 연구실에서는 미분화 갑상선암의 genomic abnormalities에 관여하는 유전자를 분리동정하여 세포작용, in vivo 역할 및 미분화 암에서의 작용에 대하여 분석함.
3-1 CRIE1 유전자의 분리 동정: Gadd45gamma 단백과 결합하는 단백으로써 yeast two hybrid screening을 통하여 분리함. DNA 복제 조절 인자인 geminin과 결합하고 또한 Androgen receptor, nur77, STAT3등과 결합함.
3-2 CRIF1에 의한 세포주기 조절: RB의 인산화 및 CDK1 과 CDK2를 억제하여 G1/S phase를 조절함.
3-3 CRIF1 knockout mouse 개발: CRIF1 homozygote는 ED3.5에 lethal phenotype을 보임.
3-4 CRIF1에 의한 DNA 복제 조절: Geminin과 결합하여 geminin-Cdt1 interaction을 억제함으로서 DNA replication licensing을 조절함.

Abstract ▼

Thyroid diseases, for example hyperthyroidism, differentiated thyroid cancers and anaplastic thyroid cancers are most common endocrine diseases in korean populations. We have conducted comprehensive and fundamental studies on thyroid specific regulations on thyroid cells. We have focused on 3 specif

Thyroid diseases, for example hyperthyroidism, differentiated thyroid cancers and anaplastic thyroid cancers are most common endocrine diseases in korean populations. We have conducted comprehensive and fundamental studies on thyroid specific regulations on thyroid cells. We have focused on 3 specific fields, first thyroid specific regulations of thyrocytes by thyroid-stimulating hormone (TSH), second thyroid specific carconogenesis by RET/PTC and BRAF V600E and finally molecular mechanisms in genomic instabilities found in anaplastic thyroid cancer.
TSH regulates the growth and differentiation of thyrocytes by activating the TSH receptor (TSHR). This study investigated the roles of the phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K), PDK1, FRAP/mammalian target of rapamycin, and ribosomal S6 kinase 1 (S6K1) signaling mechanism by which TSH and the stimulating type TSHR antibodies regulate thyrocyte proliferation and the fallicle activities in vitro and in vivo. We have conducted innovative approaches to produce recombinant immunogenic TSHR protein by molecular faming technoolgy. The prodced TSHR protein was used for the development of diagnostic kits and therapeutics fur hyperthyroidism.
We have shown that differentiated papillary thyroid carcinomas are developed by BRAF V600E and RET/PTC rearrangements. We validated BRAE V600E as molecular markers for the diagnosis of papillary thyroid carcinoma and identified VEGF, galectins, COX as a mediators of BRAE V600E-midated thyroid carcinogenesis. In addition we showed STAT1, STAT3, PKB and PDK1 as the substrates fur RET/PTC-induced thyroid cancer. Based on these findings we filed 2 patents on the method of screening system of the compounds against RET/PTC actions. We have isolated 3 compounds such as SU11248, SU5461 and SU6668 as a potential anti-RET/PTC drugs which are useful for the treatment of recurrent thyroid cancers.
The CRIF1 which is isolated during this projects was important for the regulation of licensing of DNA replication turned out critical molecule far the maintaining of genome stabilities. The abnormal regulations of CRIF1 protein stabilities in anaplastic thyroid cancers causes DNA replications and finally genomic instabilities. In knockout mice studies, CRIF1 is critical for the stem cell and adult brain development. We opened new fields in DNA replications and regulations of genome stabilities in cancer, esp in anaplastic thyroid cancer.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...3
• 요약문...4
• SUMMARY...7
• CONTENTS...8
• 목차...10
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...11
• 제 1 절 연구개발의 최종목표...12
• 제 2 절 단계별/연차별 연구개발 목표...12
• 제 3 절 연구개발 목표에 따른 내용...13
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...14
• 제 1 절 국외 연구실의 연구동향...14
• 제 2 절 국내 연구실의 연구동향...14
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...16
• 제 1 절 갑상선 세포 특이적 성장조절 신호전달경로 규명 및 통합기작 규명...16
• 제 2 절 RET/PTC에 의한 신호전달 경로 규명 및 억제제 개발...80
• 제 3 절 미분화 갑상선암의 분자병인 규명...219
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...314
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...315
• 제 1 절 추가연구의 필요성...315
• 제 2 절 타연구에의 응용...315
• 제 3 절 기업화 추진방안을 기술...315
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...316
• 제 7 장 참고문헌...317