초록 ▼

본 연구팀은 파킨슨병의 발병 기전에 관여하는 유전자들을 탐색하고 파킨슨병의 발병기전을 분자생물학적 관점에서 이해하고 규명하고자 파킨슨병의 발병과 밀접한 상관관계가 있는 ${\alpha}$-synuclein을 bait로 하여 이 단백질과 상호 작용하는 PANACIN이라는 유전자를 찾음. 이 PANACIN 단백질의 생리적 기능과 파킨슨병의 발병과의 상관관계를 규명하고자 파킨슨병의 주특징인 세포 사멸과 단백질의 침착 관련 유.무를 조사함. PANACIN 단백질은 자체적으로 processing을 조절함으로써 p50, p

본 연구팀은 파킨슨병의 발병 기전에 관여하는 유전자들을 탐색하고 파킨슨병의 발병기전을 분자생물학적 관점에서 이해하고 규명하고자 파킨슨병의 발병과 밀접한 상관관계가 있는 ${\alpha}$-synuclein을 bait로 하여 이 단백질과 상호 작용하는 PANACIN이라는 유전자를 찾음. 이 PANACIN 단백질의 생리적 기능과 파킨슨병의 발병과의 상관관계를 규명하고자 파킨슨병의 주특징인 세포 사멸과 단백질의 침착 관련 유.무를 조사함. PANACIN 단백질은 자체적으로 processing을 조절함으로써 p50, p42, p36의 세 형태의 단백질들을 생성하게 되며 이들 단백질들은 cellular localization과 cellular partner와의 상호 작용을 통해 이 들 PANACIN 단백질의 기능 상이성을 나타나게 됨. 본 연구팀에서는 PANACIN p50이 파킨슨병 환자의 뇌조직에서만 특이적으로 ${\alpha}$-synuclein과 상호작용하며 ${\alpha}$-synuclein과 상호 작용을 통해 apoptotic cell death를 유도하는 것을 관찰함. 또한, PANACIN과 synuclein을 동시에 세포에 발현 시 단백질 침착을 관찰함. 이들 결과들은 PANACIN이 파킨슨병과 밀접한 상관관계가 있음을 나타냄. PANACIN p50의 autocatalytic processing을 통해 생성되는 p42와 p36의 경우는 mitochondria에 존재하며 apoptotic stimuli를 가해주면 세포질로 이동하게 되는 데, 이 p42와 p36들은 serine protease 활성을 통해 apoptotic cell death에 관여하는 protein을 절단함으로써 apoptotic cell death pathway를 조절하는 것을 관찰함. 이런 일련의 연구를 통해 파킨슨병과 연관된 유전자들을 탐색하고 그들의 기능을 밝힘으로써 파킨슨병을 진단하고 치료할 수 있는 새로운 방법 개발에 응용이 가능할 것임.

Abstract ▼

Parkinson's disease (PD), the most common neurodegenerative movement disorder, is characterized by the loss of dopaminergic neurons and the formation of intracytoplasmic inclusions, known as Lewy bodies. Although alpha-synuclein is known to be a pivotal genetic factor implicated in the pathogenesis

Parkinson's disease (PD), the most common neurodegenerative movement disorder, is characterized by the loss of dopaminergic neurons and the formation of intracytoplasmic inclusions, known as Lewy bodies. Although alpha-synuclein is known to be a pivotal genetic factor implicated in the pathogenesis of PD, the mechanism by which alpha-synuclein contributes to regulating the neuronal cell loss associated with PD remains to be elucidated. Here, we show that PANACIN, a novel serine protease, interacts with alpha-synuclein in the brains of patients with PD, but does not interact with a-synuclein in the brains of age-matched normal controls. The 50-kDa full-length PANACIN protein is slightly expressed in normal brains, but is overexpressed in the brains of PD patients. Interestingly, in cultured cells, PANACIN selectively interacts with the familial-linked A53T alpha-synuclein, and this specific interaction induces apoptotic cell death; PANACIN does not interact with the wild-type or A30P alpha-synuclein. We mapped the NAC region of alpha-synuclein as the binding determinant to PANACIN, and the interaction of this region with PANACIN leads to the induction of apoptotic cell death. These results provide the underlying molecular basis for neuronal cell loss that is associated with the pathogenesis of PD and suggest that the novel interaction between PANACIN and a-synuclein might be an essential cellular process in mediating neurotoxicity in PD.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...3
• 요약문...4
• SUMMARY...7
• CONTENTS...8
• 목차...10
• 제1장 연구개발과제의 개요...11
• * 연구개발의 목적...11
• * 필요성 및 범위...11
• 제2장 국내외 기술개발 현황...13
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...14
• * 연구개발수행 내용...14
• * 연구개발수행 결과...26
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...33
• 가. 기술적 효과...33
• 나. 경제적 효과...34
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...35
• 제7장 참고문헌...36