초록 ▼

연구의 목적 및 내용
- Sml1은 효모의 cell cycle 조절 단백질로 nucleotide 합성을 저해하는 기능을 가지고 있음. 본 연구팀에서는 최근 효모의 Sml1 단백질이 카드뮴독성과 연관이 있음을 밝혀냈고 이를 통해 Sml1 단백질과 카드뮴독성의 관계를 명확히 규명함.
- 또한 Sml1 및 그 관련 단백질의 연구를 통해 카드뮴독성의 분자생물학적 이해 및 이러한 연구결과를 통한 동물세포의 적용하고 이를 바탕으로 지금까지 알려진 카드뮴독성의 표현형을 기초학문적 개념에서 이해함.
- 카드뮴독성의 이해를 통

연구의 목적 및 내용
- Sml1은 효모의 cell cycle 조절 단백질로 nucleotide 합성을 저해하는 기능을 가지고 있음. 본 연구팀에서는 최근 효모의 Sml1 단백질이 카드뮴독성과 연관이 있음을 밝혀냈고 이를 통해 Sml1 단백질과 카드뮴독성의 관계를 명확히 규명함.
- 또한 Sml1 및 그 관련 단백질의 연구를 통해 카드뮴독성의 분자생물학적 이해 및 이러한 연구결과를 통한 동물세포의 적용하고 이를 바탕으로 지금까지 알려진 카드뮴독성의 표현형을 기초학문적 개념에서 이해함.
- 카드뮴독성의 이해를 통한 카드뮴중독의 예방 및 치료기술 확립
- 확립된 기술의 현장적용
연구결과
- 효모의 mutant collection을 이용해 카드뮴에 resistant 혹은 sensitive 한 mutant 탐색
- resistant 및 sensitive한 성향을 보이는 mutant의 genotype 확인
- Sml1 단백질과 관련이 있는 유전자의 mutation에서도 유사한 저항성을 보이는지 확인
- 특히 Sml1의 기능이 ribonucleotide의 합성을 저해하는 것이기 때문에 Rnr 단백질들의 기능과 카드뮴에 대한 저항성 확인
- 또한 RNR 유전자 및 SML1 유전자 도입에 따른 카드뮴저항성 확인
- 카드뮴의 처리에 의한 세포내의 dNTP 양의 변화 학인
- Sml1의 활성을 조절하는 단백질군에 의한 조절기작 확인
- Sml1-p의 양과 카드뮴독성 상관관계 확인
- Sml1 단백질을 인산화시키는 Dun1 단백질과 카드뮴독성의 상관관계 확인
- ubiquitination과 카드뮴독성의 기작과의 상관관계를 보기 위해 단백질분해와 관련된 유전자의 mutant를 검색
- 특히 proteasome inhibitor를 사용한 Sml1 단백질의 분해 정도 비교
- 이를 통한 Sml1 단백질의 분해기작 이해
- APC complex에 관여한 유전자 돌연변이체의 카드뮴에 대한 저항성 확인
- 확인된 mutant와 Sml1의 double deletion mutant 구축을 통한 카드뮴에 대한 저항성이 synergy effect가 있는지 확인
연구결과의 활용계획
- 현재 생체에 치명적인 중금속의 오염은 매우 심각한 수준이지만 자세한 독성기작의 이해는 아직 부족한 실정
- 최근에 환경에 대한 관심이 많아지고 환경정화에 대한 요구가 강해지고 있음.
- 본 연구는 효모를 이용한 카드뮴독성의 규명을 목표로 하지만 효모는 고등생물체와 유사성이 높기때문에 본 연구에서 나오는 결과는 많은 부분에 적용이 가능
- 또한 카드뮴독성을 분자생물학적 이해를 통한 다양한 중금속들의 독성기작 이해
- 중금속독성의 이해를 통한 중독의 예방 및 치료방법 개발
- 환경정화에서 중금속의 효과적인 제거 및 인간의 중독예방 및 치료방법 개발에 기여
- 이러한 연구를 수행함으로 기초연구에 흥미를 지니는 인력양성
- 현재 중금속의 오염을 제어하는 기술이 부족한 상황에서 환경정화에 기여
- 중금속중독의 치료가 매우 어려운 실정에서 중금속중독치료의 원천기술개발에 기여
- 또한 예방방법의 개발에 기여

Abstract ▼

Purpose&contents
- Sml1 is the cell cycle modulator by ihnibiting ribonucleotide reductase in S. cerevisiae.
- Recently, we have found that Sml1 in involved in cadmium toxicity and we are going to identify the function of Sml1 against to cadmium toxicity in S. cerevisiae.
- Furthermore,

Purpose&contents
- Sml1 is the cell cycle modulator by ihnibiting ribonucleotide reductase in S. cerevisiae.
- Recently, we have found that Sml1 in involved in cadmium toxicity and we are going to identify the function of Sml1 against to cadmium toxicity in S. cerevisiae.
- Furthermore, we are going to identify the function of Sml1 against to cadmium toxicity on the molecular level and apply to the mammalian system.
- By understanding the pathway of cadmium toxicity, develop the method of treatment by cadmium toxication
Result
- Screening of the genes involved in cadmium toxicity and sensitivity from yeast mutant collection and identify the genotupes
- Investigation of the genes involved in Sml1 pathway against to cadmium
- Investigation of the effects of cadium to the Rnr mutants
- Test the cellular cadmium concentration by cadmium treatment
- Identify the regulatory mechanism of Sml1 genes by cadmium
- Investigation of the effects of cadmium on phosphorylation of Sml1
- Identify the involvement of Dun1 which is a kinase by cadmium treatment
- Identification of the effects of ubiquitination of Snk1 by cadmium
- Identify the effects of proteasome on Sml1 degradation
- Understanding of the Sml1 degradation pathway by cadmium
- Investigation of the role of APC complex on cadmium toxicity
- Identify the synergistic effect of double mutant of Sml1 and Apc9 against on cadmium resistance
Expected Contribution
- Recently, heavy metal contamination is severe problem and new technologies are developed to remedy the contamination of water and soil by heavy metal
- In this study, we are going to identify the cadmium toxicity at the molecular level using S. cerevisiae.
- From the understanding the cadmium toxicity, we can understand the various heavy metal toxicity.
- By understanding the pathway of cadmium toxicity, develop the method of treatment by cadmium toxication
- Development of human resources who have interested in basic science
- Development of original technology

목차 Contents

• 중견연구자지원사업(핵심연구) 최종보고서 ... 1
• 목 차 ... 3
• 연구계획 요약문 ... 4
• 연구결과 요약문 ... 5
• 한글요약문 ... 5
• SUMMARY ... 6
• 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 9
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 16
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 17
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 17
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 17
• 8. 참고문헌 ... 17
• 9. 연구성과 ... 21
• 10. 기타사항 ... 21
• [별첨1] 대 표 연 구 성 과 ... 22