초록 ▼

연구목표
세포내 칼슘신호 전달체계의 완전한 이해를 위한 NAADP 합성효소의
분자적 특성 규명
연구내용
포유동물에 존재하는 ADP-ribosyl cyclase인 CD38은 NAD로부터 cyclic ADP-ribose
(cADPR)를 생성시켜 세포내 칼슘농도를 조절하는 것으로 알려져 있다. 또 다른 칼슘
조절자인 NAADP가 최근 여러 세포에서 칼슘농도를 조절하여 중요한 생리적 역할을
담당하는 것으로 알려져 왔다. 이 물질도 또한 CD38에 의해 NADP와 nicotinic acid로
부터

연구목표
세포내 칼슘신호 전달체계의 완전한 이해를 위한 NAADP 합성효소의
분자적 특성 규명
연구내용
포유동물에 존재하는 ADP-ribosyl cyclase인 CD38은 NAD로부터 cyclic ADP-ribose
(cADPR)를 생성시켜 세포내 칼슘농도를 조절하는 것으로 알려져 있다. 또 다른 칼슘
조절자인 NAADP가 최근 여러 세포에서 칼슘농도를 조절하여 중요한 생리적 역할을
담당하는 것으로 알려져 왔다. 이 물질도 또한 CD38에 의해 NADP와 nicotinic acid로
부터 생성될 수 있음이 밝혀졌다. 그러나 최근 ADP-ribosyl cyclase의 기능이 처음으
로 밝혀졌던 sea urchin egg에서 연구되어진 바에 의하면 cADPR을 생성하는 효소활
성인 ADP-ribosyl cyclase와 NAADP를 생성시키는 효소활성인 transglycosidase의 두
가지 효소활성을 CD38 분자와 같이 한 단백질이 가지고 있는 것이 아니고 세포내에
서 서로 다른 장소에 존재하고 (ADP-ribosyl cyclase는 세포질에 transglycosidase는
세포막) 다른 방식으로 조절됨이 밝혀져 있다. 이러한 사실로 미루어 보아 인체의
CD38이외에 transglycosidase활성만을 갖는 단백이 존재할 가능성을 배제할 수 없었
다. NAADP의 기능을 정확히 밝히기 위해서는 이를 생성시키는 효소의 정체가 밝혀
져야 하는 데 아직까지는 정확히 알려져 있지 않는 상태에 있다. 따라서 본 연구에서
는 NAADP를 생성시키는 효소의 특성을 밝히고자 하였다. CD38이외의 NAADP만을
합성할 수 있는 NAADP synthease를 정제하기 위하여 본 연구에서는 NAADP합성효
소의 활성을 쉽게 측정할 수 있는 형광활성측정법을 개발하고 그 방법에 의해
NAADP 합성효소가 풍부한 마우스 장기를 선택하고 그 장기로부터 NAADP합성효소
를 부분 정제하였다. 부분정제한 단백질을 MALDI-TOF 분석을 통하여 확인한 결과
CD38이 NAADP를 합성하는 효소임을 밝혔다. 이는 포유동물에서는 NAADP를 합성
하는 효소가 별도로 존재하는 것이 아니고 CD38이 이 두가지 칼슘조절인자를 생성
하는 효소임을 시사해 주고 있다. 본 연구진은 이 두가지 효소활성이 여러 가지 세포
신호조절인자에 의해 조절될 수 있음을 보였다. 따라서 CD38이 세포의 여러 가지 자
극에 반응하여 이 두가지 칼슘조절인자의 비를 조절함으로써 세포의 생리작용을 매개
함을 암시해 주고 있다.
연구성과
1. NAADP합성효소의 활성측정법을 개발함 - 신속, 간편 그리고 민감도가 높음
2. CD38이 cADP-ribose뿐만아니라 NAADP도 생성하는 효소임을 밝힘
3. cADP-ribose와 NAADP의 생성이 여러 세포신호조절자에 의해 그 비율이 조절됨
을 밝힘

Abstract ▼

Purpose
Molecular Characterization of NAADP synthetase for the elucidation of calcium
signaling system.
Contents
CD38, an ADP-ribosyl cyclase, has been known to produce cyclic ADP-ribose
(cADPR) from NAD and regulate intracellular calcium levels. NAADP, another
regulator of intrace

Purpose
Molecular Characterization of NAADP synthetase for the elucidation of calcium
signaling system.
Contents
CD38, an ADP-ribosyl cyclase, has been known to produce cyclic ADP-ribose
(cADPR) from NAD and regulate intracellular calcium levels. NAADP, another
regulator of intracellular calcium levels, has been known to play various
physiological roles by the regulation of intracellular calcium levels. It has been
reported that NAADP can be synthetized by CD38 from NADP and nicotinic acid.
However, recently it has been shown that the sea urchin egg is capable of
synthesizing and degrading NAADP. cADPR and NAADP synthetic activities appear
to be separate, with different cellular localizations, pH and temperature optima.
Based on these reports we hypothesized that NAADP might be produced by other
enzyme except CD38. For this, we developed a sensitive method for NAADP
synthetase and purified NAADP synthetase using the method in mouse kidneys
showing the highest activity of NAADP syntheases. The purified enzyme is
identified as CD38 by MALDI-TOF analysis of paritial purified enzyme. These
results indicate that in mammalian cells CD38 produces two calcium mobilizers,
cADPR and NAADP. We also showed that these two activites of CD38 is
differentially regulated by various stimuli. Therefore, it has been suggested that
CD38 mediates physiological responses for various stimuli through the regulation of
these two enzyme activities.
Expected
Contribution
1. Development of a sensitive, speedy and simple method for the
measurement of NAADP synthetase activity
2. It is elucidated that CD38 produces two calcium mobilizers, cADP-ribose and
NAADP
3. It is elucidated that the production of cADPR and NAADP by CD38 is is
differentially regulated by various stimuli

목차 Contents

• Ⅰ.연구계획 요약문...3
• 1.국문요약문...3
• Ⅱ.연구결과 요약문...4
• 1.국문요약문...4
• 2.영문요약문...5
• Ⅲ.연구내용...6
• 1.서론...6
• 2.연구방법 및 이론...8
• 3.결과 및 고찰...9
• 4.결론...17
• 5.인용문헌...18