초록 ▼

4 종의 사람 동족체 교세포 유전자들(ex, spin, CG4825, CG9523)이 교세포 발생과 분화와 신경계 보호 유지에 미치는 영향을 분석하였다. 이들 유전자 돌연변이 주에서 교세포 분열과 보호 유지에 이상이 있어 교세포 수의 감소와 신경 축삭다발 양상에 이상이 있음을 알 수 있었다. 이 중 spin 돌연변이의 경우 교세포 수 감소로 인하여 분화된 축색다발 연결 양상에 가장 큰 결함을 보여 주었다. spin와 다른 돌연변이들에서 교세포 수 감소의 원인을 규명하기 위하여 분열 양상을 조사한 결과 분열하는 세포수가 초기 단계

4 종의 사람 동족체 교세포 유전자들(ex, spin, CG4825, CG9523)이 교세포 발생과 분화와 신경계 보호 유지에 미치는 영향을 분석하였다. 이들 유전자 돌연변이 주에서 교세포 분열과 보호 유지에 이상이 있어 교세포 수의 감소와 신경 축삭다발 양상에 이상이 있음을 알 수 있었다. 이 중 spin 돌연변이의 경우 교세포 수 감소로 인하여 분화된 축색다발 연결 양상에 가장 큰 결함을 보여 주었다. spin와 다른 돌연변이들에서 교세포 수 감소의 원인을 규명하기 위하여 분열 양상을 조사한 결과 분열하는 세포수가 초기 단계 신경외배엽부터 시작하여 후기 신경축에서 감소함을 확인할 수 있었다. 신경외배엽의 MAPK 활성화 영역도 세포내 함입 후 수용체가 용해가 되지 않아 발현 영역이 확장되는 양상을 보여주었다. 마지막으로 spin 돌연변이와 spin을 교세포와 신경세포에서 과량 발현했을 경우 많은 세포가 사멸됨을 보여주었다. 또한 혈구세포 정체성 확립 과정 중 가장 초기에 발현하는 srp 유전자의 GFP 발현을 통하여 생체 내에서 살아있는 상태로 배아 발생 초기부터 유충과 성체 단계까지 관찰할 수 있는 srp-GFP 초파리를 위의 돌연변이와 교배하여 대식세포의 이동, 분열과 유지 상태를 관찰하였다. 그 결과 발생초기에 머리부위의 혈구선구세포에서 발현하는 spin 돌연변이에서 가장 큰 효과를 보여 초기 혈구세포 형성, 이동과 분열에 이상이 있음이 확인되었다. 이밖에 spin 외에 CG9523이 초기에 이동이 지연되는 효과를 보였고 나머지 돌연변이는 분화된 대식세포의 수가 30-50% 정도 감소하였다. 이 결과로부터 각 4종의 교세포 돌연변이가 교세포 발생과 신경계 보호 유지에 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었고 리소좀의 세포막에서 발현하는 spin이 EGFR 신호전달 활성화의 조절과 세포 죽음에서 핵심적인 역할을 함을 알 수 있었다. 이를 이용해 각 돌연변이에서 신경이 퇴행될 때 교세포 유지, 대식세포의 이동, 분열과 대식세포 활성화에 의한 대식작용의 세포학적 및 분자적 원인 분석에 많은 도움을 주리라 예상한다. 마지막으로 글루타민이 반복 중첩되어 유발되는 polyQ 질환의 일종인 SCA3 퇴행성 신경질환 모델 초파리에서는 발현시킨 글루타민의 수가 증가할수록 뇌와 신경축의 신경과 교세포가 감소하였으며, 그러한 신경손상이 심한 부위에 혈구면역세포가 대식세포의 둥근 형태를 띠며 모여 있는 것을 관찰할 수 있었다. 이 결과로부터 SCA3 질환모델에서 신경 퇴행과 행동이상과 면역세포의 거동을 생체 내에서 상세히 조사할 수 있는 퇴행성 신경 질환 모델 체계가 확립되었다고 할 수 있고 앞으로 이를 이용하여 신경세포 사멸과 면역세포의 이동 및 활성화의 직접적인 연관성을 밝히는 것이 가장 중요한 연구 분야 중의 하나이고 이 모델을 통하여 유전학적 변형체 검색과 약리학적 고밀도 대량 검색을 통하여 퇴행성과 면역세포의 이동과 활성화를 억제할 수 있는 저해제 개발에 이용될 수 있으리라 기대한다

Abstract ▼

This proposal aims to understand the molecular and cellular mechanisms underlying proper development of glial cells, hemocytes and their roles in the protection and survival of the central nervous system (CNS) using the Drosophila as a model system. This study further advanced basic knowledge on fun

This proposal aims to understand the molecular and cellular mechanisms underlying proper development of glial cells, hemocytes and their roles in the protection and survival of the central nervous system (CNS) using the Drosophila as a model system. This study further advanced basic knowledge on function of glia and hemocytes in the CNS development and survival by pursuing the following problems:
1) elucidation of functional roles of novel Drosophila genes involved in development of glia and hemocytes to maintain CNS homeostasis
2) investigation of functional roles of novel human homologue genes involved in similar development of glia and hemocytes to maintain CNS homeostasis
3) establishment of Drosophila neurodegenerative disease models where migration and activity of immune cells can be analyzed and manipulated genetically and chemically to identify new inhibitory drugs for immune reaction to the CNS damage

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요...12
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...14
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...31
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...86
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...90
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...91
• 제 7 장 참고문헌...106