초록 ▼

연구의 목적 및 내용
이 과제의 연구 목표는 1) 세포 대사(에너지) 센서 단백질인 AMPK(AMP-activated protein kinase)에 대한 근육 및 암에서의 조직 특이적 결합단백질을 발굴하여, 2) 당 뇨 및 암 치료제 개발 표적 단백질인 AMPK의 기능에 대한 분자적 이해 및 치료제 개발 을 위한 기초 단계의 타겟 후보 물질을 도출하는 것이었음. 연구내용으로는 근육 및 암 조직에서 AMPK 결합단백질 및 AMPK 인산화를 증가시키는 활성인자를 발굴하여 혈당 조절 및 암 세포 사멸과정에 대한 분자 생물학적 신호

연구의 목적 및 내용
이 과제의 연구 목표는 1) 세포 대사(에너지) 센서 단백질인 AMPK(AMP-activated protein kinase)에 대한 근육 및 암에서의 조직 특이적 결합단백질을 발굴하여, 2) 당 뇨 및 암 치료제 개발 표적 단백질인 AMPK의 기능에 대한 분자적 이해 및 치료제 개발 을 위한 기초 단계의 타겟 후보 물질을 도출하는 것이었음. 연구내용으로는 근육 및 암 조직에서 AMPK 결합단백질 및 AMPK 인산화를 증가시키는 활성인자를 발굴하여 혈당 조절 및 암 세포 사멸과정에 대한 분자 생물학적 신호 전달 과정을 규명하고, 치료제개발 타겟을 발굴하기 위해 신호전달 네트워크를 분석하였음.
연구결과
연구 결과는 크게 4가지로 구분할 수 있는데,
1) 첫째, 근육에서 2종, 암에서 4종의 조직 특이 AMPK 결합 단백질을 발굴함.
근육에서는 WWP1 및 Rad51을 AMPK 결합단백질로 발굴하였고, 암 조직에서는 TripBr1, Hax1, EWSR, 및 Sharpin을 AMPK결합단백질로 발굴함.
2) 둘째, 근육에서 AMPK 인산화 증가시키는 화합물로 homocysteine sulfinic acid(HCSA)을 발굴하였고, 암 조직에서 AMPK인산화 증가시키는 화합물로 celastrol을 발굴함.
3) 셋째, 위 결과를 바탕으로 총 4편의 연구 논문 발표함.
글루타믹 수용체 활성인자인 HCSA가 근육에서 AMPK 인산화를 증가시켜 혈당조절함을 규명하여 JBC(2011)에 발표하였고, Cbl의 AMPK관련 혈당조절 관련성을 규명하여 JBC(2012)에 발표하였다. 또한 항산화제 celastrol이 유방암 세포주에서 AMPK 인산화 증가시켜 세포사멸을 유도함을 밝혀 Cell Signalling(2012)에 발표하였고, WWP1를 근육조직 특이 AMPK 결합단백질로 발굴하고 당 조절 관련성을 규명하여 JBC(2013)에 발표하였음.
4) 넷째, 발굴된 AMPK 인산화 증가시키는 화합물 중 혈당조절 기능을 지닌 디하이드로 진저론(dehydrozingerone)은 국내 특허 출원 완료했음(출원번호: 10-2013-0004415).
연구결과의 활용계획
♦ 발굴된 AMPK 결합 단백질 및 인산화 증가 화합물에 대한 in vivo 효능 검증 및 전임상연구 진입을 위한 단계적 연구 추진 로드맵 형성 가능함.
♦ 본 과제 성과물인 특허 출원된 디하이드로진저론의 경우 당뇨 치료제 개발추진. 클러스터화를 촉진할 뿐 아니라 신약개발 분야와의 중개 연구 테마 형성 가능함.
♦ AMPK에 대한 기초단계 특성화 전략을 통해 지속적인 당뇨 및 암 치료제 개발 후보물질 발굴.

Abstract ▼

Purpose& contents
The aim of this project is 1) to identify tissue-specific interacting protein of AMPK in muscle and cancer, and 2) to understand AMPK in the molecular level and thus to provide the molecular target for the development of treatment drug for diabetes and cancer. the contents of th

Purpose& contents
The aim of this project is 1) to identify tissue-specific interacting protein of AMPK in muscle and cancer, and 2) to understand AMPK in the molecular level and thus to provide the molecular target for the development of treatment drug for diabetes and cancer. the contents of this project is 1) to identify activation factor of increase the phosphorylation of AMPK and AMPK-interacting proteins in muscle and cancer, and 2) to investigate the molecular signaling pathway for the regulation of blood glucose and antitumor effect, 2) to analysis network of signal transduction for identifying the target for the development of treatment drug for diabetes and cancer.
Result
Research results are classified into four categories 1) first, Identifying tissue-specific interacting proteins of AMPK in muscle and cancer. WWP1 and Rad51 were identified with AMPK-interacting protein in muscle. and TripBr1, Hax1, EWSR, and Sharpin were identified with identified with AMPK-interacting protein in cancer. 2) Second, identifying homocysteine sulfinic acid (HCSA) and celastrol as target molecules of increasing the phosphorylation of AMPK in muscle and cancer. 3) Third, we published four papers base on this research results. Researches on glucose regulation role of HCSA was published in JBC (2011), on GLUT4-associated role of Cbl in JBC (2011), on anti-tumor role of celastrol in Cellular Signalling (2012), on ubiquitination of AMPK by WWP1 in JBC (2013). 4) Fourth, application of domestic patent (apply number: 10-2013-0004415) for dehydrozingerone with regulation of blood glucose.
Expected Contribution
♦ Possible the strategic load map and investigation of effect on in vivo for AMPK-Interacting protein and increasing chemical of the phosphorylation of AMPK
♦ in case of dehydrozingerone, possible development of medicine for diabetes. this chemical is possible not only push ahead with clustering but also forms research subject in the development of new drugs.
♦ The identifying of candidate for medicine of diabetes and cancer by characterizing strategy of basic study of AMPK

목차 Contents

• 중견연구자지원사업(핵심연구) 최종보고서 ... 1
• 목 차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 9
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 17
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 18
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 20
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 21
• 8. 참고문헌 ... 21
• 9. 연구성과 ... 22
• [별첨1] 대표연구성과 ... 25