초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구는 세포변형 및 세포사멸 조절에 대한 기전 연구로서, 세포변형 및 동시에 수반되는 세포사멸 억제기전에 중추적인 역할을 하는 핵심물질을 탐색하고, 기능을 규명하고자함. 핵심물질을 중심으로 세포변형과 세포사멸 조절간의 양방향 신호전달 네트워크를 입체적으로 확립하여, 효율적인 억제제 개발을 위한 자료를 제공하고, 암세포의 drug resistance, 암전이, 섬유화 질환등의 치료제 개발을 가속화시키는 데에 목적이 있음.
첫째, 입체적 세포변형 모델 확립. 둘째, 단계별 특이 유전자 발현의 증감으로

연구의 목적 및 내용
본 연구는 세포변형 및 세포사멸 조절에 대한 기전 연구로서, 세포변형 및 동시에 수반되는 세포사멸 억제기전에 중추적인 역할을 하는 핵심물질을 탐색하고, 기능을 규명하고자함. 핵심물질을 중심으로 세포변형과 세포사멸 조절간의 양방향 신호전달 네트워크를 입체적으로 확립하여, 효율적인 억제제 개발을 위한 자료를 제공하고, 암세포의 drug resistance, 암전이, 섬유화 질환등의 치료제 개발을 가속화시키는 데에 목적이 있음.
첫째, 입체적 세포변형 모델 확립. 둘째, 단계별 특이 유전자 발현의 증감으로 인한 최종 세포변형 및 세포사멸 조절에 미치는 영향을 연구하여, cell fate를 결정하는 핵심물질들을 선별. 특히, 세포변형의 시작에 관여하는 물질의 발현을 억제하기 위한 초기 신호전달체계를 확립하는 것 중요함. 확립된 순차적 신호전달과 유전자 발현이 cell fate를 결정하는 세포변형과 세포사멸 조절에서 어떤 역할을 하는지를 신호전달물질의 특이적 억제제와 mutant constructs를 제작하여 분석함. 본 연구를 통해 세포변형 및 세포사멸 조절의 전반적 흐름을 파악할 수 있으며, 핵심 신호전달물질 및 발현 물질을 선별할 수 있을 것임. 셋째, 상피세포의 특이한 방향성에 기인하는 세포골격 물질들의 신호전달체계를 보다 더 체계적으로 확립하여, 신호전달 네트워크를 구축. 넷째, 세포변형 및 세포사멸 조절과 관련된 새로운 물질을 탐색. 본 연구를 통해 구축되는 세포변형 및 세포사멸 조절의 양방향 신호전달 네트워크를 이용하여 다각적인 억제 방법을 찾고자 함. 상호 신호전달 체계를 확립하여, 이들을 연결하는 factor의 조절을 통해 효율적으로 세포변형을 억제할 수 있는 방법과 암세포의 drug resistance를 극복할 수 있는 방안을 제시할 것임. 세포변형 및 세포사멸 조절에 관련된 핵심 신호전달 물질들에 대한 결합 물질이나 새로이 발현되는 물질 탐색은 입체적인 신호전달 구축을 통한 세포변형의 억제 개발에 풍부한 자료를 제공해 줄 것임.
연구결과
본 연구에서는 TGF-beta에 의해 유도되는 세포사멸과 세포변형 중 cell fate를 결정짓는 핵심물질을 발굴하였으며, 발굴한 핵심물질에 대한 siRNA를 제작하여 연구한 결과, TGF-beta 처리시, 핵심물질 (prpteinA)의 발현이 증가하고, 증가된 proteinA를 통해 G2 arrest가 차단되고 cell cycle progression이 유도되어 세포사멸이 억제되고 세포변형이 유도되는 기전을 밝힘. 또한 이 과정에서 proteinA는 tubulin stabiity를 높이고, cell mitosis를 유도함을 밝힘.
연구결과의 활용계획
세포변형으로 인한 질환은 신체 전반에 걸쳐 다양한 질환으로 나타나기 때문에 본 연구를 통해 백내장, 간경화, 섬유화성 폐질환, 신장 질환등 여러 난치성 질환을 치료할 수 있는 발판을 마련할 수 있음. 세포변형 및 세포사멸 조절에 대한 초기 신호전달 네트워크 구축은 초기 핵심 신호 전달이 세포의 운명을 좌우한다는 점에서 세포변형과 세포사멸을 동시에 조절하는 방법을 통해 세포변형에 의한 질병에 대해 효율적 치료제 개발의 획기적인 자료를 제시해 줄 것임. 하나의 독립된 기관이라는 눈의 장점으로 인해, 눈에서의 모델 정립은 세포변형의 억제 기술 개발에 있어 유리한 위치를 선점할 수 있음. 암세포의 drug resistance, 암세포의 전이, 뇌세포의 변이에 대한 억제 기술에도 중요한 자료가 될 것임.

Abstract ▼

Purpose& contents
Fibrosis is originated from Epithelial to mesenchymal transition (EMT), and this fibosis can be spread to all over the body and cause disease such as hepatocirrhosis, proliferative vitreoretinopathy (PVR), cataract, even a cancer. This study is about bi-directional signaling mec

Purpose& contents
Fibrosis is originated from Epithelial to mesenchymal transition (EMT), and this fibosis can be spread to all over the body and cause disease such as hepatocirrhosis, proliferative vitreoretinopathy (PVR), cataract, even a cancer. This study is about bi-directional signaling mechanisms of epithelial to mesenchymal transition (EMT) between apoptosis regulation and aims to probe and examine that function of early signaling molecule which decides cell fate through plays a leading role for pathological EMT process and apoptosis regulation.
First, confirm of specific epithelial to mesenchymal transition (EMT) model. We establish EMT model in the various cell lines. Second, assort of target molecules which decides cell fate by analyzing effects of specific gene expression in EMT and inhibition of apoptosis stages on final transdifferentiation of cells using molecular biological method. Especially, It is most important to confirm early signaling network, which decides cell fate, of EMT between apoptosis regulation for controlling of early expressed target molecules to related start stage of EMT. For this study, we establish mutant construct and specific inhibitors to target molecules. Through this study, it is possible to overview the whole bi-directional network of EMT between apoptosis regulation and select key molecule. Third, establish of signaling network in cellular cytoskeleton generated of cellular polarity. Fourth, search and select of new target molecules related of EMT and apoptosis regulation. Throughout this study, we are going to search of inhibition method of EMT multilaterally. Futhermore, this study will show the way to solve the TGF-beta induced drug resistance of tumor cells and cancer.
Result
TGF-b1 promoted cell cycle progression and phosphorylation of retinoblastoma protein (Rb) in ARPE-19 cells. RT-PCR and Western blot analysis revealed that proteinA expression increased in ARPE-19 cells following TGF-b1 treatment. When proteinA was depleted, TGF-b1 induced cell cycle arrest and apoptosis and reduced Rb phosphorylation. TGF-b1 induced proteinA expression, which in turn stabilized tubulin. In conclusion, the present study shows that induction of EMT in human RPE cells up-regulates proteinA, leading to proteinA-dependent inhibition of cell cycle arrest and apoptosis. Whether cells undergo EMT or apoptosis in response to TGF-β1 is dependent on their cell cycle state, and TGF-β1 regulates the cell cycle via proteinA.
Expected Contribution
This study will be basis of study for fibrosis related disease including
hepatocirrhosis, proliferative vitreoretinopathy (PVR), cataract, even a cancer. Second, This study contributes to understanding of stereoscopic mechanism of EMT between apoptosis regulation which decides cell fate. Third, The database about key molecules of EMT and apoptosis regulation will be constructed for service to researcher and patients. Fourth, This study contributes to clinical therapy for EMT mediated disease by guide multi-treatment using method of regulation both EMT and Apoptosis. Fifth, The evaluated mechanism from this study can be approached for cancer or other disease by cell differentiation.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종보고서 양식 ... 1
• 목 차 ... 3
• Ⅰ. 연구 계획 요약문 ... 4
• 1. 국문 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구 결과 요약문 ... 5
• 1. 한글요약문 ... 5
• 2. SUMMARY ... 6
• Ⅲ. 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 10
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 17
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 28
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 28
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 30
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구 실적 ... 30
• 8. 참고 문헌 ... 31
• 9. 연구 성과 ... 31
• 10. 기타사항 ... 32