초록 ▼

RNA 바이러스의 세모내 감염을 조절하는 면역 수용체 단백질 RIG-I의 제어기능을 갖는 신규물질발굴을 통해 감염성질환 치료의 신규후보물질 텀색. RIG-I 조절기능의 신규물질을 확보하기 위해 yeast two hybrid를 통하여 발굴된 10종의유전자에 대한 효능검증 연구수행.; RIG-I 와의 physical interaction(8종), RIG-I 유래 면역 신호의 변형(7종), 바이러스 감염 신호 전달과정의 변형(10종)에 대한 조사완료. RIG-I의 방출에 관여하는 신규 물질을 확보하기 위해 2종의 inflammasome

RNA 바이러스의 세모내 감염을 조절하는 면역 수용체 단백질 RIG-I의 제어기능을 갖는 신규물질발굴을 통해 감염성질환 치료의 신규후보물질 텀색. RIG-I 조절기능의 신규물질을 확보하기 위해 yeast two hybrid를 통하여 발굴된 10종의유전자에 대한 효능검증 연구수행.; RIG-I 와의 physical interaction(8종), RIG-I 유래 면역 신호의 변형(7종), 바이러스 감염 신호 전달과정의 변형(10종)에 대한 조사완료. RIG-I의 방출에 관여하는 신규 물질을 확보하기 위해 2종의 inflammasome activator, 2종inflammasme 구성물질, 2종의 unconventional regulator,3종의 transport regulator의 처리에 의한 효능조사.RIG-I에 특이적으로 결합하는 신규물질 CL9 의한 RIG-I 매개 항 바이러스성 효능조사.GFP-fusedreporter virus(NDV-GFP)의 모니터링 조건을 최적화 했으며, HCV-replicon system 제작할 수 있는 기술 확보. 이를 활용하여 후보물질에 의한 바이러스 증식 억제 효능조사.RIG-I 신호를 제어할 수 있는 신규 물질이 다수 탐색되었으며, 한개 후보물질의 경우에는 RNA 바이러스에 대한 증식 제어효능 검증을 통해 항 바이러스성 치료제 후보물질로 개발 가능할 것임.

Abstract ▼

I. Background & Significance
* Infection with RNA virus, such as influenza virus, HCV, avian influenza virus, RSV, or SARS, causes severe threat to human health, as they infect large populations, spread very fast, and sometimes cause high mortality rate. Furthermore, these virus change very frequ

I. Background & Significance
* Infection with RNA virus, such as influenza virus, HCV, avian influenza virus, RSV, or SARS, causes severe threat to human health, as they infect large populations, spread very fast, and sometimes cause high mortality rate. Furthermore, these virus change very frequently, so it is difficult to develop stable vaccines against them. We focus on RIG-I, which senses intracellular viral infection and activates signaling cascades for interferon. By identifying novel molecules that regulates RIG-I, we plan to develop agens with anti-viral potential.
II. Purpose
1. Identify novel interacting molecules of RIG-I; investigate the interaction mechanism and regulatory potential of the RIG-I-mediated signaling activity.
2. Identify regulatory mechanism of RIG-I secretion; investigate molecules that controls secretion of RIG-I.
3. Establish monitoring system for virus replication;GFP-NDV, HCV-replicon system
4. Investigate anti-viral potential of the identified RIG-I regulators.
III. Results
1) Identification of the novel interacting molecules of RIG-I
* Physical interaction with RIG-I has been studied using 10 clones; among them 3 (RCIP2, RCIP8, RCIP10) showed strong interaction, so analysed their interaction domain using a series of deletion mutants.
* Examined the effect on the RIG-I proteins. Three clones (RCIP2, RCIP9, RCIP10) exhibited regulatory effect on the protein levels of RIG-I.
* Verified effect on the RIG-I-mediated anti-viral activity of RCIP1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10.
* Anti-viral signaling effect of 10 clones has been examined. As a results, we choose RCIP8 and RCIP10 for further analysis.
2)Identification of the regulatory mechanism of RIG-I secretion * Investigate the effect of LPS and polyl:C that activates inflammasome activity on the secretion
of RIG-I. Both molecules aids in the processes of RIG-I secretion in the hepatocytes and macrophages.
* Investigate the effect of the inflammasome components, caspase-1 and ASC. Examined the effect of the activators that induces unconventional secretion, such as ATP and Nigericine. Both chemical induces secretion of RIG-I in the hepatocytes.
* Chemicals that block unconventional secretion has been evaluated;sodium channel blocker showed the effect.
*In conclusion, RIG-I can be secreted into the extracellular compartment, via inflammasome-mediated, unconventional secretion pathways.
3) Establish the monitoring system of virus replication; GFP-NDV, HCV-replicon system
* Mass produciton of the NDV and NDV-GFP.
* Infection and monitoring condition for NDV has been set up in the hepatocytes.
* Established a technique to generate mutant replicon of HCV, in culture.
4) Investigate the anti-viral potential of the identified RIG-I regulators.
* The anti-viral effect of RCIP8, RCIP10, and CL9 has been assessed in the NDV system. CL9 activates RIG-I-mediated signaling pathways and produces type I interferon, As a results, it inhibits viral replication of NDV very effectively, when it applied before or after virus infection.
* We concluded that CL9 has a stong potential to be developed as anti-viral agent against RNA virus infection.
IV. Future Plans
* The main finding of this project can be applied to the research for anti-viral agent. Effect of RCIP8/1O and CL9 in the regulation of viral replication has to be further validated using diverse RNA virus, such as influenza virus or RSV.
* The main finding of this work will provide basic knowledge about anti-viral immune responses in the hepatocytes. Further study investigating the regulatory mechanism of RIG-I by identified novel molecules will provide novel view of the anti-viral immune system.
* Using CL9 and RCIPs, we plan to develop further research project to screen modulatory molecules (such as siRNA, chemicals, or peptides) with anti-viral potential.

목차 Contents

• 1. 표지 ...1
• 2. 제출문 ...3
• 3. 보고서 요약서 ...4
• 4. 요약문(한글) ...5
• 5. 요약문(영문) ...7
• 6. 연구 성과 실적 및 향후 계획 ...9
• 7. 참여연구원 현황표 ...13
• II. 총괄연구과제 연구결과 ...14
• 1. 연구개발과제의 배경 및 필요성 ...15
• 1.1. RNA 바이러스 감염 치료제 개발 연구의 사회 경제적 필요성 ...15
• 1.2. RNA 바이러스 감염 치료제 개발 연구의 기술적 필요성 ...16
• 1.3. RNA 바이러스의 감염 치료제 개발 연구의 배경 (초기 과제 제안서 작성 시내용과 동일함) ...18
• 2. 국내외 기술개발 현황 ...25
• 2.1. RNA 바이러스 감염 치료제 개발 연구 동향 ...25
• 2.2. RIG-I에 의한 숙주 세포 내 면역 반응에 대한 연구 동향 ...26
• 2.3. RIG-I 면역 신호 제어 물질에 대한 연구 현황 ...28
• 2.4. Inflammasome 조절에 대한 연구 현황 ...29
• 2.5. RIG-I의 secretion과 inflammasome의 상관관계에 관한 연구 동향 ...30
• 2.6. RIG-I의 신규 결합 단백질에 대한 연구 동향 ...30
• 2.7. 국제 특허 동향 ...30
• 3. 연구개발과제의 추진체계 ...31
• 3.1. 연차별 목표 및 내용 총괄 ...31
• 3.2. 목표별 성과지표 ...32
• 3.3. 최종 목표 달성을 위한 과제 추진 체계도 ...33
• 4. 연구 개발 수행 내용 및 결과 ...34
• 4.1. RIG-I 결합 단백질에 의한 RIG-I 기능 제어 연구의 수행 내용 및 결과 ...34
• 4.2. RIG-I secretion 제어 효능의 신규 물질 발굴 연구 ...55
• 4.3. RNA 바이러스 증식 억제 효능 monitoring system 구축을 위한 기반 연구 ...59
• 4.4. 신규 RIG-I 결합 물질에 의한 RNA 바이러스의 증식 억제 효능 검증 연구 ...63
• 5. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ...70
• 5.1. 총괄연구개발과제의 목표달성도 ...70
• 5.2. 관련분야 기여도 ...71
• 6. 향후 연구 성과 추진 계획 ...72
• 7. 연구개발결과의 파급효과 ...72
• 7.1. 기술적 파급효과 ...72
• 7.2. 경제.산업적 파급효과 ...72
• 8. 연구개발결과의 활용계획 ...73
• 8.1. 연구개발결과의 활용계획 및 추가연구의 필요성 ...73
• 8.2. 사업화(기업화) 목표 달성도 및 계획 ...73
• 8.3. 사업화 수준(계획 및 완료 포함) ...73
• 9. 참고문헌 ...73
• IV. 첨부서류 ...75
• 목차 ...76
• 1. 자체평가의견서 ...77