초록 ▼

□ 항치매 후보물질 도출
○ 100만 종 이상의 화합물 라이브러리로부터 in silico screening을 통해 AMPK 조절부위에 binding할 수 있는 virtual docking score를 구하여 일차적으로 십 수종의 AMPK 활성물질을 선별하였음.
○ 십 수종의 일차 선별 물질로부터 in vitro screening 및 validation을 통해 항치매 효능을 가질 것으로 기대되는 후보 물질을 최종적으로 도출하고 이를 YE-06로 명명하였음.

□ 항치매 후보물질 YE-06의 특성 확인
○ Y

□ 항치매 후보물질 도출
○ 100만 종 이상의 화합물 라이브러리로부터 in silico screening을 통해 AMPK 조절부위에 binding할 수 있는 virtual docking score를 구하여 일차적으로 십 수종의 AMPK 활성물질을 선별하였음.
○ 십 수종의 일차 선별 물질로부터 in vitro screening 및 validation을 통해 항치매 효능을 가질 것으로 기대되는 후보 물질을 최종적으로 도출하고 이를 YE-06로 명명하였음.

□ 항치매 후보물질 YE-06의 특성 확인
○ YE-06 의 농도별 세포독성을 확인하였음,
○ Kinase assay를 통해 YE-06의 AMPK 활성 EC50을 산출하였음. 이를 통해 YE-06은 AMPK활성제로 알려진 AICAR에 비해 두 배 정도의 EC50을 가졌고, 1uM의 동일 농도에서는 AICAR보다 AMPK를 활성시키는 정도가 조금 더 높다는 결과를 얻었음.

□ 항치매 후보물질 YE-06의 행동학적 항치매 효능 확인
○ 치매병리 유발 모델 쥐에서 Morris Water Maze test 및 Fear Avoidance test를 통해 YE-06의 용량 의존적 인지개선효능을 확인함. 결과적으로 YE-06은 기존의 항치매 약물인 도네페질과 대등한 효능을 가진 것으로 확인되었음.
○ Rotarod test 및 Vertical pole test를 통해 YE-06의 운동협응능력 보호효능을 확인함. 이러한 효능은 도네페질에서는 관찰되지 않았음.

□ 항치매 후보물질 YE-06의 신경생화학적 항치매 효능 확인
○ YE-06이 해마 조직 내 아세틸콜린분해효소를 억제하는 능력을 확인함. 도네페질에 비해 다소 열등하나 통계적으로 유의한 효능을 보임.
○ YE-06이 해마조직 내 아세틸콜린 농도를 증가시키는 것을 확인함. 이는 도네페질과 대등한 효능이었음.
○ YE-06이 Abeta에 의해 유발되는 해마조직내 세포사멸을 억제하는 것을 확인함. 이러한 효능은 도네페질보다 우월하였음.

□ AMPK 활성을 통한 치매 치료 전략의 proof-of-concept확보
○ 항치매 후보물질로서 가져야 하는 AMPK 활성제의 조건을 규명함. Nampt-NAD-SIRT1 경로 활성의 동반여부가 AMPK 활성시 항치매 효능 여부를 결정하는 주요 조건이었음.
○ 뇌조직 AMPK의 반응성 자체가 노화에 의해 감소되는 사실을 발견, thioredoxin의 역할을 증진할 경우 이 문제를 해결할 수 있음을 규명하였음.

□ AMPK 활성이 시냅스 구조에 미치는 영향 분석
○ AMPK 활성제인 AICAR를 어린 생쥐에 주입할 경우 brain-derived growth factor (BDNF)의 발현양이 증가함.
○ 하지만 AMPK 활성을 조절하는 약물들을 해마 신경배양세포에 처리했을 때 시냅스 구조에 변화를 주지 않았음.
○ AMPKalpha 단백질의 발현수준을 낮출 경우 시냅스 단백질 중 하나인 calsyntenin 단백질의 발현수준이 마찬가지로 감소함.

□ AMPK 활성 관여 시냅스 단백질인 calsyntenin-3 단백질의 기능 심화 연구
○ AMPK 활성을 조절하는 신규 단백질로서 calsyntenin-3 단백질을 발굴
○ Calsyntenin-3 단백질은 시냅스 생성을 특이적으로 유도하는 신규 시냅스 접착단백질로서 특히 억제성 시냅스 신경전달을 매개함.
○ Calsyntenin-3 단백질은 전시냅스 단백질인 neurexin 단백질과 기능적인 복합체를 형성함.

(출처 : 요약서)

Abstract ▼

□ Screening and selection of anti-dementic candidate lead compoud.
○ In silico screening was performed to identifiy potential AMPK activators from chemical libraries of over million chemicals by 3D virtual docking scores.
○ From the primary selectees, we perfomed in vitro screening to identify

□ Screening and selection of anti-dementic candidate lead compoud.
○ In silico screening was performed to identifiy potential AMPK activators from chemical libraries of over million chemicals by 3D virtual docking scores.
○ From the primary selectees, we perfomed in vitro screening to identify anti-dementic potentials of the compounds, and finally select the most promising one. We referred to it as YE-06.

□ Charaterization of an anti-dementic candiate YE-06
○ Cellular toxicity was examined with various concentrations of YE-06
○ Kinase assay was performed to identify EC50 of YE-06 in terms of AMPK activation.

□ Behavioral anti-dementic effects of YE-06
○ In the Alzheimer’ s like model mice, YE-06 has shown dose-dependent effects on memory functions, which were comparable to the effects of donepezil.
○ Effects of YE-06 on locomotor coordination were postive over donepezil.

□ Biochemical anti-dementic effects of YE-06
○ YE-06 significantly suppressed the activity of cholinesterase in the hippocampal tissues of Alzheimer’ s like model mice.
○ YE-06 significanlty increases the levels of acetylcholine in the hippocampus, comparable to donepzil.
○ YE-06 successfully suppressed Abeta-induced neuronal cell death in the hippocampus, superior to donepezil.

□ Proof-of-concept and target validation studies
○ Concomittant activation of AMPK and SIRT1 througn Nampt-NAD pathway was key to alternative fate of neurons.
○ We found the sensitivity of AMPK is blunted in the aged brain, and revealed the underlying mechanism. Thioredoxin has a key role and then can be a new taget of future drugs.

□ Analyses of impact on synaptic structure by AMPK activity-regulated agents
○ Injection of AMPK agonist, AICAR, into young-aged mice led to increase in the protein level of brain-derived growth factor (BDNF).
○ Treatment of AMPK agonists and antagonists into cultured hippocampal neurons resulted in no change in synaptic structure.
○ Lowering the expression level of AMPKalpha in cultured hippocampal neurons also decreased the protein expression level of calsyntenins.

□ Investigation of calsyntenin-3 synaptic functions
○ Discovery of calsyntenin-3 as a novel synaptic protein that regulates AMPK activity.
○ Identification of calsyntenin-3 as a novel synaptogenic factor that triggers presynaptic differentiation. Particularly, the idenfication of its specific action toward inhibitory synapses.
○ Formation of functional complex between calsyntenin-3 and neurexins in organizing synaptic adhesion.

(출처 : SUMMARY)

목차 Contents

• 표지 ... 1제출문 ... 2보고서 요약서 ... 3요약문 ... 5SUMMARY ... 66.1 총괄연구개발과제의 연구성과 실적 및 향후 계획 ... 76.2 연구성과 유형별 세부 내역 ... 87. 참여연구원 현황표 ... 9Ⅱ. 총괄연구과제 연구결과 ... 10 1. 연구개발과제의 배경 및 필요성 ... 11 2. 국내외 기술개발 현황 ... 13 3. 연구개발과제의 추진체계 ... 14 4. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 15 5. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 52 6. 향후 연구성과 추진 계획 ... 54 7. 연구개발결과의 파급효과 ... 55 8. 연구개발결과의 활용계획 ... 56 9. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 56Ⅲ. 제1세부과제과제 연구결과 ... 57 1. 연구개발과제의 목표 ... 58 2. 연구개발과제의 추진체계 ... 59 3. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 60 4. 참고문헌 ... 83Ⅲ-2. 제 2세부 과제 연구결과 ... 85 1. 연구개발과제의 목표 ... 86 2. 연구개발과제의 추진체계 ... 86 3. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 87 4. 참고문헌 ... 102Ⅳ. 첨부서류 ... 104끝페이지 ... 120