초록 ▼

I. 연구개발의 목적 및 필요성
i) 연구개발의 목적
세포내 유전체의 안정성을 통제하는 단백질인 BubR1의 표적 새로운 단백질 Pellino 1 의 in vivo 기능적 연구를 수행하고 이들 결과를 토대로 유전질병의 새로운 진단 마커 및 치료의 표적 발굴하고자함.
ii) 연구개발의 필요성
● BubR1 유사분열기 선택적 인산화효소는 세포내 유전체 안정성을 유지하는데 매우 중요하며 이의 결손은 다양한 종류의 암 발생과 유전질환, 노화 그리고 면역질환과 관련되어 있음.
● 본 연구팀에서는 효모를 이용한 유전

I. 연구개발의 목적 및 필요성
i) 연구개발의 목적
세포내 유전체의 안정성을 통제하는 단백질인 BubR1의 표적 새로운 단백질 Pellino 1 의 in vivo 기능적 연구를 수행하고 이들 결과를 토대로 유전질병의 새로운 진단 마커 및 치료의 표적 발굴하고자함.
ii) 연구개발의 필요성
● BubR1 유사분열기 선택적 인산화효소는 세포내 유전체 안정성을 유지하는데 매우 중요하며 이의 결손은 다양한 종류의 암 발생과 유전질환, 노화 그리고 면역질환과 관련되어 있음.
● 본 연구팀에서는 효모를 이용한 유전자 스크리닝에서 BubR1 인산화효소의 새로운 결합단백질인 Pellino 1을 발굴하였으며 Pellino 1은 BubR1의 기능과 활성을 차단할 뿐만 아니라 과발현시 세포내 극단적인 유전체의 불안정성을 관찰하였음.
● 대부분의 다양한 종류의 세포에서는 Pellino 1 단백질의 발현을 관찰할 수 없기에 (mRNA는 약하게 관찰됨) 특정질병의 표적으로서 우수한 장점이 있음.
Ⅱ. 연구개발의 내용
Pellino 1의 비정상적인 발현이 인간의 유전질환과 직접 관련되어 있을 가능성이 매우 높기에 다음과 같은 연구를 통하여 Pellino 1을 다양한 유전질환 및 노화의 표적으로서 진단의 표식유전자로 가능성을 평가하고자함.
i) Pellino 1 과발현의 분자적, 생화학적 특성 규명
● Pellino 1 과발현 시킨 세포에서 유사분열기에 BubR1 kinase 활성여부를 확인 및 기능조사
● Pellino 1 발현이 다양한 세포주에서 cytogenetic analysis를 이용하여 유전체 이상분석
ii) Pellino 1 과발현transgenic mice 구축 및 기능적 분석
● Transgnic mice 구축을 위한 Pellino 1의 과발현 벡터의 제작
● Microinjection을 수행하여 Pellino 1의 과발현 transgenic mice 구축
● Pellino 1 과발현 transgenic mice의 MEF에서 염색체 이상 분석
● Pellino 1의 과발현에 의한 aging/senescene 관찰
● Transgenic mice의 유전적 이상 행동 특성 분석
iii) Pellino 1의 과발현에 의해 야기되는 비정상 염색체와 관련된 인간의 유전질병에 대한 새로운 병인기전 규명 및 진단의 마커로서 타당성 평가
● 유전질환 환자의 샘플을 이용하여 immunohistochemistry분석
Ⅲ. 연구개발의 결과
● BubR1 유사분열기 선택적 인산화효소의 새로운 결합단백질로서 Pellino 1을 발굴하였음. 두 단백질간의 결합은 유사분열기에 강하게 결합함.
● Pellino 1의 과발현은 세포내 불안정성을 야기하여 aneuploid와 multinucleation이 관찰됨.
● Pellino 1의 과발현은 BubR1 kinase의 인산화저해, localization을 감소시키며, BubR1의 역할인 kinetochore와 microtubule attachement의 기능을 저해함.
● Pellino 1이 발현되는 세포는 매우 제한적이었고 그 중에서도 다른 세포에 비해 면역세포에서 발현이 높았으며 이들은 대개 B cell lymphoma에서 유래된 B cell lymphocyte들의 비율이 높았음.
● Pellino 1 발현 양성은 108명 환자 중에서 77명에서 관찰되었으며 31명은 Pellino 1의 발현이 음성으로 판정됨. 이 결과를 통해 Pellino 1과 미만성대세포성 B세포 림프종과의 질병의 연관성을 확인함.
● Pellino 1 trangenic mice의 MEF에서 multinucleation이 관찰됨. chromosome spreading assay를 수행하여 g i emsa sta i n i n g을 통해 염색체의 수가 증가되어 있었으며 이러한 P e l li n o 1 과발현이 aneuploid를 야기함.
● Pellino 1 과발현 transgenic mice 중 F1세대 40주령 된 female transgenic mice의 lung에서 adenoma가 관찰됨.
● 레트로바이러스를 이용하여 Pellino 1 과발현한 세포를 nude mice에 injection한 결과 tumor가 생성되는 것을 관찰하였고 이는 Pellino 1이 암형성화의 가능성을 암시함.
Pellino 1은 유사분열기에 중요한 선택적 인산화 효소인 BubR1의 새로운 결합 단백질로 발굴되었으며, Pellino 1의 과발현은 BubR1의 기능을 방해 및 억제하는 새로운 네가티브 조절 인자임을 규명함. Pellino 1의 과발현은 세포의 불안정성을 야기하여 이는 비정상적인 염색체를 유발하고 더 나아가 aneuploid를 생성함으로서 유전질환의 발병과 암형성화에 밀접한 관련이 예상됨. 본 연구 결과를 통해 Pellino 1이 과 발현은 유전질환 및 암의 새로운 진단 마커 및 표적으로 역할의 가능성을 규명함.

Abstract ▼

I. Purpose of this research
We identified Pellino 1 as a novel BubR1-interacting protein. The goal of this proposal are to find novel diagnostic markers and therapeutic target for the genetic diseases.
● BubR1 mitotic checkpoint protein plays an essential role in the maintenance of genomic int

I. Purpose of this research
We identified Pellino 1 as a novel BubR1-interacting protein. The goal of this proposal are to find novel diagnostic markers and therapeutic target for the genetic diseases.
● BubR1 mitotic checkpoint protein plays an essential role in the maintenance of genomic integrity, and thus, defect in the BubR1-mediated signaling not only eliminate checkpoint control but also linked to human cancers.
● we have apopted yeast-two-hybrid assay, and screened Pellino 1 as novel BubR1-interacting proteins. Pellino 1 overexpression is not only inhibit phosphorylation and function of BubR1 but also induce chromosome instability.
● Pellino 1 proteins are found at extremely low levels in many human cells. This is excellent advantage as the targets of a particular disease.
Ⅱ. Experiments & Research details
i)Identification of molecular and biochemical characteristics in Pellino 1 overexpression
● Investigation of BubR1 kinase activity and function in Pellino 1 overexpression cell lines
● Analysis of rearrangement Pellino 1 chromosome using FISH in primary cell lines and several human cancer cell lines
ii) Generation & Functional studies of Pellino 1 transgenic mice
● Cloning of Pellino 1 overexpression vector
● Generation of Pellino 1 transgenic mice
● Analysis of rearrangement Pellino 1 chromosome using FISH in Pellino 1 transgenic mice MEF
● Behavioral characteristic analysis of Pellino 1 transgenic mice
iii) Identification of the genetic pathogenesisofchromo some abnormality caused by overexpression of Pellino 1
● Analysis of immunohistochemistry using genetic disease patients sample
Ⅲ. Results & Significance
● Pellino 1 directly interacts with the BubR1 mitotic checkpoint kinase.
● Pellino 1 may directly regulate BubR1-mediated activation of the mitotic checkpoint and the stability of kinetochore attachment, and may be a potent risk factor for the acquisition of chromosomal aneuploidy.
● Pellino 1 overxpressing cells were multinucleated and aneuploid, indicating that Pellino 1 allows abnormal mitotic cell to adapt and become aneuploid.
● Pellino 1 is suppressed in many human cells under normal or pathogenic conditions and a good candidate as a causative factor for some human pathogenesis.
● Pellino 1 transgenic mice revealed lung adenoma
● Pellino 1 positive expression is 77 patients among 108 B cell large lymphoma patients, 31 patients are Pellino 1 negative.
● Pellino 1 TG MEFs revealed multinucleation and abnormal chromosomal number
● Pellino 1 overexpression cells are injected into nude mice. we observed that tumor creates. It is suggested as a potential oncogene.
Pellino 1 is novel binding proteins of BubR1. Pellino 1 overexpression is negative regulator that inhibit function and activity of BubR1. Pellino 1 overexpression cause chromosome stability and generate aneuploid. Therefore, Pellino 1 expression may contribute to the pathogenesis of human diseases such as genetic disorders and cancer. We anticipate that Pellino 1 will novel diagnostic marker and target of human disease such as genetic disorder and cancer.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...3
• 보고서 요약서 ...4
• 요약문...5
• SUMMARY...7
• 연구 성과 실적 및 향후 계획 ...9
• 참여연구원 현황표 ...13
• Ⅱ. 총괄연구과제 연구결과 ...14
• 1. 연구개발과제의 배경 및 필요성 ...15
• 2. 국내외 기술개발 현황 ...20
• 3. 연구개발과제의 추진체계 ...21
• 4. 연구개발수행 내용 및 결과 ...22
• 5. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ...39
• 6. 향후 연구 성과 추진 계획 ...40
• 7. 연구개발결과의 파급효과 ...40
• 8. 연구개발결과의 활용계획 ...41
• 9. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...41
• 10. 참고문헌 ...42
• Ⅳ. 첨부서류 ...44
• ○ 실적증빙자료 및 첨부서류 목차...45
• 1. 자체평가의견서...46
• 2. 실적 증빙자료...50