초록 ▼

III. 연구개발의 내용 및 범위
- 방사선 피폭에 의한 건강 위협 즉 유전자, 세포, 장기 조직 및 개체의 손상에 대한 생물학적 대비책이 미비한 실정이므로 본 연구는 방사선 피폭의 생물학적 손상을 인위적으로 조절하여 위험요인을 줄이고 손상된 기능을 복구하는 기술의 개발에 관한 것임.
- 방사선 피폭에 특이적인 Double Strand DNA Break 에서 유래하는 신호전달의 mechanism 규명을 기반으로 신호 전달 조절, 세포 사멸 및 유전자의 조절을 포함하는 연구를 범위로 함.
- 방사선 세포 신호 반응의

III. 연구개발의 내용 및 범위
- 방사선 피폭에 의한 건강 위협 즉 유전자, 세포, 장기 조직 및 개체의 손상에 대한 생물학적 대비책이 미비한 실정이므로 본 연구는 방사선 피폭의 생물학적 손상을 인위적으로 조절하여 위험요인을 줄이고 손상된 기능을 복구하는 기술의 개발에 관한 것임.
- 방사선 피폭에 특이적인 Double Strand DNA Break 에서 유래하는 신호전달의 mechanism 규명을 기반으로 신호 전달 조절, 세포 사멸 및 유전자의 조절을 포함하는 연구를 범위로 함.
- 방사선 세포 신호 반응의 조절을 위하여 CHEMICAL MODULATOR 와 PEPTIDE modulator 를 활용하여 연구를 수행함. peptide modulator 는 phage display 기법을 활용하여 screening 함.
- 이러한 연구 범위의 설정은 해외 연구 사례 분석을 참조함. 선진국에서의 관련 기술의 개발은 주로 방사선 DNA 손상 신호 저해제 개발 등으로 나타나고 있으며 주요 타깃으로 ATM, DNAPK, ATR을 포함함. 본 연구에서도 방사선 세포 신호전달에 관여하는 Chk1 등을 타겟으로 함.
- 생물학적 방사선 피폭 반응은 1) 손상 신호 전달, 2) 유전자 손상, 3) 장기 조직별 손상, 4) 세포주기 조절, 5) 세포 사멸 등 각각의 반응에서 가장 특징적인 부분만 선택하여 연구를 수행할 필요가 있으므로 (연구규모와 연구비를 고려할 때) 연구 범위를 한정함. target 분자 혹은 반응인자를 설정하여 이를 중심으로 위에서 열거한 반응을 연구함. target 분자는 APRIN, WIP1, MKP1, BTG1, 53BP1, Chk1 을 포함함.
- 방사선 반응 평가를 위하여 민감성 유전자 및 불안정성 유전자를 활용함: 세포유전 이상을 활용한 방사선 및 비방사선 반응 상대평가 기술개발, 방사선 반응 평가 기술 개발을 위한 유전적 불안정성 분석 연구, 미토콘드리아 DNA 이상 분석을 통한 방사선 반응 평가 기술 구축, 단일염기다형성 분석 기법을 이용한 방사선 반응 평가 기술 구축, 방사선에 반응하는 민감성 유전자를 이용한 방사선 반응 평가,
- 지지체의 개발은 기능 유도인자의 부착, 생물학적 평가, 기능유도 지지체 제조 기술 확립,
방출거동 평가를 포함함: 기능손상 회복용 생분해성 지지체 개발, 기능유도형 방사선 반응 물질 활성제 개발, 기능유도형 방사선 반응 물질 활성제 가공기술 확립,
- 방사선 저항성 유전자의 생리적 기능 연구는 실험 동물 구축을 포함하며 대량탐색을 위한 assay system 개발도 포함하여 진행함. 방사선과 cisplatin, MMS, luteolin, H₂O₂(독성물질)에 의한 세포사멸에 있어서 방사선유발 돌연변이 세포에서 대조군보다 많이 발현되는 transgelin(SM22a), neurotensin, metallothionein-1G, transgelin-2 단백질들의 역할을 밝히기 위하여 과발현이나 저발현세포를 구축하여 방사선이나 H₂O₂ 또는 다른 독성물질에 의한 세포독성에 있어서 이들 유전자들의 효과를 조사함. 또한 IGF-1Rβ/PI3K/AKT경로 혹은 transgelin/metallothionein 경로 등 transgelin 단백질의 downstream 타겟유전자가 감마방사선에 의한 세포사 효과 혹은 방어 효과를 증진시키는 역할과 기전을 규명함.

Abstract ▼

III. Scope and contents of the research project
- Current research project aims to develop modulation technology of cellular radiation responses
via investigation of cellular radiation signaling. Through this study, we intend to attenuate
radiation tissue damage and restore normal cellular

III. Scope and contents of the research project
- Current research project aims to develop modulation technology of cellular radiation responses
via investigation of cellular radiation signaling. Through this study, we intend to attenuate
radiation tissue damage and restore normal cellular or tissue function that was lost by
irradiation.
- As ionizing irradiation brings about diverse cellular damage, for research purpose we focus on
double strand DNA breakage as this kind of damage is critical for cell viability.
- To mimic human condition, we used mini pig as well as human cells, which has been used
for various studies as this animal shows similarities to human being in many aspects of
physiology.
- Areas of research in the project include 1] DNA damage signaling, i.e. generation and
transduction, 2] DNA damage responses, 3] cell cycle regulation, 4] cell death, and 5] tissue
damage.
- For the research of modulating signal transduction following ionizing radiation, we used
peptides, and chemical modulators.
- we focus our attention on specific targets of research as well as on specific genes such as
APRIN, Wip1, or FUS.
- To assess cellular radiation responses, we used radio-sensitive genes or mitochondria genes.
- Scaffold developmemt included conjugation of functional moiety, biological assessment,
manufacturing, and assessment of release of the functional moiety.
- We developed transgenic animal model and assay system to study cellular radiation resistance.

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 보고서 요약서 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 8
• 목차 ... 9
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 10
• 연구 개발의 목적 및 필요성 ... 10
• 연구의 범위 ... 10
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 12
• 선진국 연구개발 동향 및 기술수준 ... 12
• 국내 연구개발 동향 및 선진국과의 기술격차 ... 13
• 제 3 장 연구 개발 수행 내용 및 결과 ... 16
• 세부 과제 현황 ... 16
• 연구 개발 수행 내용 및 결과 요약 ... 16
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 22
• 2007년 ... 22
• 2008년 ... 23
• 2009년 ... 24
• 2010년 ... 25
• 2011년 ... 26
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 27
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 30
• 제 7 장 연구 시설 장비 현황 ... 34
• 제 8 장 참고문헌 ... 34