초록 ▼

난자의 성숙은 다양하고 복잡한 분자적 신호전달체계에 의해서 조절된다. 이 중에서 PKA는 난자 성숙 신호전달체계의 최상위 인자로 잘 알려져 있다. 그럼에도 불구하고, PKA에 의한 난자 성숙의 정확한 조절기전에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구는 난자 성숙 조절의 최상위 신호인 PKA의 기질들을 발굴하여 이들이 난자의 성숙과정에 미치는 영향을 분자적 수준에서 규명하는 연구이다. 본 연구팀은 small pool library screening기법을 이용하여 51개의 난자 내 PKA 기질 단백질들을 발굴하였으며, 이 기질들에 의해

난자의 성숙은 다양하고 복잡한 분자적 신호전달체계에 의해서 조절된다. 이 중에서 PKA는 난자 성숙 신호전달체계의 최상위 인자로 잘 알려져 있다. 그럼에도 불구하고, PKA에 의한 난자 성숙의 정확한 조절기전에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구는 난자 성숙 조절의 최상위 신호인 PKA의 기질들을 발굴하여 이들이 난자의 성숙과정에 미치는 영향을 분자적 수준에서 규명하는 연구이다. 본 연구팀은 small pool library screening기법을 이용하여 51개의 난자 내 PKA 기질 단백질들을 발굴하였으며, 이 기질들에 의해 조절되는 난자 성숙의 다양한 기전을 분자적 수준에서 규명하였다. 특히나, PKA기질을 통한 난자의 성숙 및 수정과정에서 일어나는 Cdk1의 인산화 조절기전을 규명하였으며, Aurora kinase에 의한 염색체 이수성 생성 기전을 규명하였다. 또한 난자의 성숙 과정동안 일어나는 translation 조절 기전도 함께 규명하였다. 이를 통해 PKA와 난자 성숙과의 상관관계를 분자생물학적인 관점에서 이해하고 이를 통해 난임 및 불임의 원인을 보다 근본적으로 이해할 수 있는 계기를 마련하게 되었다. 본 연구를 통해 밝혀진 내용들은 현재 2편의 SCI 논문으로 게재되었으며 (Kang et al., BBRC; Seo et al., Sci Reports), 1편의 논문이 저명한 국제저널에서 리뷰 중이 있다 (Jeon et al., Journal of Cell Science).

(출처 : 보고서 요약서)

Abstract ▼

Although it is well established that PKA controls meiotic resumption and maturation by phosphorylating its substrates in mammalian oocytes, the downstream target of PKA remain unknown. In this study, we identified PKA substrates and studied their function on meiotic maturation. We successfully ident

Although it is well established that PKA controls meiotic resumption and maturation by phosphorylating its substrates in mammalian oocytes, the downstream target of PKA remain unknown. In this study, we identified PKA substrates and studied their function on meiotic maturation. We successfully identified 51 putative PKA substrates using small pool library screening. In silico database searches revealed that PKA substrates may have diverse role during meiotic maturation. In order to investigate the function of the newly identified proteins in mammalian oocyte and to confirm that the gene is indeed involved in oocyte maturation, we adapted RNAi using siRNA, dsRNA or morpholino. Functional screening of PKA substrates showed followings.
(1) Cdc25B is phosphorylated by PKA as well as CaMKII during meiotic maturation and egg activation, respectively and this phosphorylation is associated with its phosphatase activity toward Cdk1 activation, demonstrating that PKA (or CaMKII)-mediated Cdc25B phosphorylation regulates meiotic cell cycle. (2) Translational regulator 4E-T is present in mouse oocytes and required to regulate meiotic maturation. Overexpression of 4E-T inhibited or retarded meiotic resumption, suggesting that 4E-T activity prevents initiation of translation during meiotic maturation. (3) Chromosomal passenger complex (CPC) is essential for accurate homologous chromosome segregation and defects of CPC may lead to aneuploidy. Our studies showed that H3T3ph is required to localized CPC on kinetochores of chromosomes. Moreover, kinetochore protein Zwint-1 is required for Aurora C kinase to properly function on kinetochore-microtubule attachment and spindle assembly checkpoint. Collectively, our data showed that PKA substrates play a diverse role in meiotic maturation.

(출처 : SUMMARY)

목차 Contents

• 표지 ... 1제출문 ... 2보고서 요약서 ... 3요약문 ... 4SUMMARY ... 56.1 총괄연구개발과제의 연구성과 실적 및 향후 계획 ... 66.2 연구성과 유형별 세부 내역 ... 77. 참여연구원 현황표 ... 8Ⅱ. 총괄연구과제 연구결과 ... 9 1. 연구개발과제의 배경 및 필요성 ... 10 2. 국내외 기술개발 현황 ... 12 3. 연구개발과제의 추진체계 ... 13 4. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 14 5. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 26 6. 향후 연구성과 추진 계획 ... 27 7. 연구개발결과의 파급효과 ... 28 8. 연구개발결과의 활용계획 ... 28 9. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 29 10. 참고문헌 ... 30Ⅳ. 첨부서류 ... 33끝페이지 ... 44