초록 ▼

o 호르몬의존성 질환의 진단표지 대사체 발굴 및 대사 network모델 구축
o 대상질환 관련 대사 프로파일링 연구
- MetaAnalzer 유지 및 성능 개선
- 질환관련 대사체군 target profiling 분석법 확충
- LC-QTOF-MS를 이용한 global(non-targeted metabolic) profiling분석법 개발 및 대사체 array 기반 기술 확립
- 유방암, 전립선암, 난소암 profiling data 확보
o 질환별 대사 표지자의 도출
- 유방암, 갑상선암, 난소

o 호르몬의존성 질환의 진단표지 대사체 발굴 및 대사 network모델 구축
o 대상질환 관련 대사 프로파일링 연구
- MetaAnalzer 유지 및 성능 개선
- 질환관련 대사체군 target profiling 분석법 확충
- LC-QTOF-MS를 이용한 global(non-targeted metabolic) profiling분석법 개발 및 대사체 array 기반 기술 확립
- 유방암, 전립선암, 난소암 profiling data 확보
o 질환별 대사 표지자의 도출
- 유방암, 갑상선암, 난소암의 소변과 혈청에서15종의 nucleoside, polyamine과 androgen 표지자 도출
o 대사체 DB 데이터 확충 및 응용
o 전립선암 세포주를 이용한 대사체 기능연구 실험계의 확보
o Bioinformatics and Biodata Center for Metabolomics (BBCM) 구축
- 갑상선 종양, 전립선암 환자와 대조군 역학 정보 및 시료 (urine, serum, DNA) 확보
- 세부 연구자간 data 공유 체계 구축
- 동물 시료 확보
o 역학자료, 대사체, 대사효소와 갑상선 종양(갑상선암)과 전립선암의 연관성 분석
- 환경적 요인, 임상적 특성과 대사체 및 대사 효소와의 연관성 분석
o 동물 modeling
- 대사체의 타당성 규명에 필요한 동물 모델 구축
o 유방암 환자 시료 확보 및 polyamine 관련 단백질 분석 방법확립
o 혈장 시료 단백질 분석 방법 구축
o 2종의 polyamine 대사체 관련 단백질의 항체 확보
o 대사체 분석이 수행된 임상시료의 polyamine 관련 단백질 분석 완료

Abstract ▼

New targeted profiling methods for metabolome and global (non-targeted metabolic) profiling method has been developed. Steroids array for 50 steroids, lipid metabolome analysis using FT-MS (fourier transform -mass spectrometry), and chiral amino acid analysis using CE (capillary electrophoresis) wer

New targeted profiling methods for metabolome and global (non-targeted metabolic) profiling method has been developed. Steroids array for 50 steroids, lipid metabolome analysis using FT-MS (fourier transform -mass spectrometry), and chiral amino acid analysis using CE (capillary electrophoresis) were developed. Global profiling using LC-QTOF (quadruple-time of flight)-MS was also set up. Data base system with standard metabolome was made and statistical method to find out biomarker using metabolite array was set up with partial least squares-discriminant analysis (PLS-DA) and hierarchical analysis (HCA). These new developed profiling method were applied and profiling data were gathered in breast, thyroid, cervical, and prostate cancer patients and normal controls. The clustering patterns by PLS-DA and metabolite array using HCA, were separated between pre- and post-operation patients, and control groups respectively, and it may be concluded that cancer disease state could be separated with clustering obtained by global profiling. Biomarkers (nucleosides, polyamines, androgens) were also found out using metabolite array, different factor spectrum and data base system. Cell based metabolic profiling system was also set up to elucidate function of metabolite. The profiling with prostate cancer cell system was showed separated clustering pattern in the treatment of drugs which have different action mechanism and it proves that metabolite function could be studied by global (non-targeted metabolic) profiling. In conclusion, new targeted and global (non-targeted metabolic) profiling method, metabolite array database system and statistical method using PLS-DA and HCA to elucidate biomarker were set up. Those methods were applied to breast, thyroid, cervical, and prostate cancer, and candidate of biomarkers for each disease were find out. The cell base profiling system to study function of metabolite was also set up.
Network of biosystem is completely constructed by the combination of metabolomics, proteomics and genomics. Accordingly analysis of proteome is necessary to complement metabolomic data. The study of interaction of metabolome and proteome needs the analysis of proteome which is affecting the metabolomic profiling of pretreated bio-samples. The analysis of proteome of patient samples which is already analyzed by metabolomics team at KIST showed that polyamines are differentially expressed in patent samples. But proteins involved in metabolism of identified metabolomes (polyamines etc.) are not identified in proteome research. In order to prove the existence of those proteins in plasma samples Western blotting was performed of those samples. Successfully We detected spermine synthase and SSAT1 from patient samples but not control samples. In the further study we are going to set up a detection system of patient samples and find out proteins involved in identified metabolomes.

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요...17
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...21
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...25
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...27
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...33
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...34
• 제 7 장 참고문헌...44
• 제 1 세부과제 : 대사 profiling에 의한 호르몬의존성 질환의 진단표지 대사체 도출 및 대사 network 구축...75
• 제 1 세부 위탁과제 : 대사체분석을 위한 데이터마이닝 기술 개발...228
• 제 1 세부 위탁과제 : 생체내 리피드 profiling을 위한 고효율 분석기술 개발...259
• 제 1 세부 위탁과제 : 암 환자 생체시료 내 킬랄성 유기대사물의 키랄 판별조사...314
• 제 2 세부과제 : 호르몬 의존성 질환의 대사체 연구를 위한 시료 및 정보화 시스템 구축...351
• 제 2 세부 위탁과제 : 대사체 라이브러리 구축 및 세포수준에서 대사경로 검증기술개발에 관한 연구...510
• 제 3 세부과제 : 질환대사체와 생체기능 네트워크를 구성하는 단백질체/유전체의 상호작용연구...572
• 제 3 부 위탁과제 : 호르몬 의존성 질환에서 특이 유전자-대사의 cross link에 의한 대사체의 기능해석...604