초록 ▼

노령화 사회가 가속화됨에 따라 전세계인구의 40% 이상이 크고 작은 시각장애를 경험하는 것으로 보고되며 국내에서는 연간 100억불 이상이 시각장애 환자에 대한 국가적 비용이 발생한다. 최근 유전체 연구에 의하여 사람의 시각에 관여하는 것으로 추정되는 130여 유전자가 확인되었으나 80% 이상의 유전자들은 사람을 이용한 실험 방법론적 제한 때문에 기능을 규명할 만한 단서조차 제공되고 있지 않다. 따라서 초파리나 생쥐를 이용한 동물 모델 시스템을 통한 연구가 절실히 요구 되고 있다. 본 연구 개시점에 본 연구실에는 이미 Genomics

노령화 사회가 가속화됨에 따라 전세계인구의 40% 이상이 크고 작은 시각장애를 경험하는 것으로 보고되며 국내에서는 연간 100억불 이상이 시각장애 환자에 대한 국가적 비용이 발생한다. 최근 유전체 연구에 의하여 사람의 시각에 관여하는 것으로 추정되는 130여 유전자가 확인되었으나 80% 이상의 유전자들은 사람을 이용한 실험 방법론적 제한 때문에 기능을 규명할 만한 단서조차 제공되고 있지 않다. 따라서 초파리나 생쥐를 이용한 동물 모델 시스템을 통한 연구가 절실히 요구 되고 있다. 본 연구 개시점에 본 연구실에는 이미 Genomics 및 Proteomics 연구방법론에 의하여 50여종 이상의 초파리 망막세포 특이적 발현 유전자들을 확보하였다. 이들을 토대로 칼슘이온 항상성에 기능을 갖는 유전자들을 발굴하고 돌연변이를 유도하여 표현형분석을 수행함으로서 망막세포 변성 메커니즘을 밝히고자 하였다. 본 연구를 통하여 초파리 망막세포 특이적 발현 유전자 4가지에 대하여 돌연변이주를 제조하고 특성분석을 수행하였다. 각 유전자에 대한 연구결과를 요약하면 (1) TRP 칼슘채널의 점돌연변이주를 제조하여 채널 개폐조절에 중요한 아미조산 부위를 분석하였고, (2) porin 유전자에 대한 돌연변이주 분석을 통하여 망막세포내 ATP 대사가 광신호전달에 미치는 영향을 분석하였고, (3) 망막세포내 광신호전달체계에 관여하는 새로운 protein kinase를 발굴하였고, (4) retinin 유전자 돌연변이주 분석을 통하여 cornea에서 기능을 하는 새로운 단백질을 발굴하였다. 본 연구 결과는 망막변성 질환에 대한 진단법 개발, Gene therapy를 위한 유전자 정보, Chemotherapy 개발을 위한 타겟 단백질의 발굴 등에 크게 기여할 것으로 생각된다. 나아가 다른 Neurodegenerative 질환들에 대한 연구, 진단, 치료법 개발에도 응용될 것으로 예측된다.

Abstract ▼

About fourty percent of the whole population are reported to currently suffer from mild to severe visual system problems because the life span increases remarkably. Recent progress of genomic and proteomic research provides 130 genes that are presumably involved in the visual system functions, howev

About fourty percent of the whole population are reported to currently suffer from mild to severe visual system problems because the life span increases remarkably. Recent progress of genomic and proteomic research provides 130 genes that are presumably involved in the visual system functions, however, 80% of these genes have no known functions because of the difficulties in the research directly using human body. Therefore, there are high demands for the animal model systems, like Drosophila and mouse, for studing systematically the mechanisms of the disease onsets. We have identified about 50 genes spedifically expressed in Drosophila eyes from the combined research of genomics and proteomics. In this study, we identified the functions of the four genes from the phenotypic analysis of the corresponding knockout and point mutants: (1) from the analysis of the point mutations on trp gene we identified the amino acid regions important for the regulation of open/close state of the calcium channel; (2) from the analysis of the knockout mutants of porin and pdk1 genes we proved the protein phosphorylation and ATP supply are important for the response to prolonged light stimulus; (3) we identified new protein specifically present corneal region of the Drosophila eyes. The results obtained will provide the research opportunities for developing diagnostic methods and therapeutic applications to human visual system defects as well as degenerative diseasesin nervous system.

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 7
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 10
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 16
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 39
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 43
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 44