초록 ▼

연구의 목적 및 내용
비만과 제 2형 당뇨병(T2D), 인슐린 저항성은 미토콘드리아의 기능 장애와 상당한 관련성이 있음 [1]. 미토콘드리아 DNA(mtDNA)는 반응성 산소종 (ROS) 생성 장소와 밀접해 있으며, 특히 손상에 취약함. 하지만 mtDNA의 손상에 대한 복원 메커니즘은 잘 알려져 있지 않음. Endonuclease G (EndoG) 와 Exonuclease G (ExoG)는 미토콘드리아에 위치하며, mtDNA복원 및 기능에 중요한 역할을 할 것으로 사료됨 [2]. 따라서 EndoG과 ExoG의 비만과 같은 RO

연구의 목적 및 내용
비만과 제 2형 당뇨병(T2D), 인슐린 저항성은 미토콘드리아의 기능 장애와 상당한 관련성이 있음 [1]. 미토콘드리아 DNA(mtDNA)는 반응성 산소종 (ROS) 생성 장소와 밀접해 있으며, 특히 손상에 취약함. 하지만 mtDNA의 손상에 대한 복원 메커니즘은 잘 알려져 있지 않음. Endonuclease G (EndoG) 와 Exonuclease G (ExoG)는 미토콘드리아에 위치하며, mtDNA복원 및 기능에 중요한 역할을 할 것으로 사료됨 [2]. 따라서 EndoG과 ExoG의 비만과 같은 ROS를 생성 조건에서 mtDNA의 안정성, 미토콘드리아의 기능과 대사 항상성 유지에 관하여 연구 하고자 함.

연구개발성과
미토콘드리아 기능조절에 있어 EndoG 와 ExoG의 역할을 확인하기 위해 유전자 결핍 마우스를 제작함. EndoG 마우스에 고지방식이를 통해 인슐린 저항성을 유도한 후 대사조직으로부터 미토콘드리아를 분리함. 미토콘드리아 DNA를 분리한 후 deep-sequencing을 통해 돌연변이율을 확인한 결과 WT과 EndoG결핍마우스에서 차이가 없음을 확인함. 하지만 ROS양이 EndoG/ExoG결핍 마우스에서 증가되어 있음을 확인함. ROS에 의한 미토콘드리아 손상은 인터페론의 발현을 증가시키고 inflammasomes형성을 촉진시키며, 이는 인슐린 저항성과 내당능장애를 유발함. 본 연구 결과에 의하면 EndoG/ExoG의 결핍은 ROS증가에 따른 인터페론 발현과 염증성 사이토카인 발현을 증가시켰고, 이로서 인슐린 저항성을 유도함.

연구개발성과의 활용계획(기대효과)
인슐린 저항성과 미토콘드리아의 기능장애는 밀접한 관계가 있으며 이는 신진대사 항성성에 있어 미토콘드리아 기능의 중요성을 의미함. 따라서 손상된 mtDNA가 어떻게 대사 항상성에 영향을 미치는지에 대한 새로운 분자 메커니즘음을 밝히는 것은 T2D 및 합병증을 이해하는데 매우 필수적임. 본 과제의 연구개발 결과로 mtDNA의 안전성, 염증반응(인터페론)과 인슐린 신호전달에 있어 Endo G와 Exo G의 새로운 역할을 밝혔으며, 이는 미토콘드리아 DNA의 안전성이 에 너지 대사 및 인슐린 신호전달에 기여한다는 개념을 강화 할 것임.또한 이러한 분자 메커니즘 정보는 효과적인며 안전한 치료법 개발에 기여할 것임.

(출처:국문요약문 4p)

Abstract ▼

Results
To investigate whether EndoG and ExoG are involved in mitochondrial function, we generated Knockout mice. I isolated the mitochondria from metabolic tissue of EndoG mice after high fat diet-induced insulin resistance. After isolating mtDNA, I investigated mtDNA mutation through deep-seque

Results
To investigate whether EndoG and ExoG are involved in mitochondrial function, we generated Knockout mice. I isolated the mitochondria from metabolic tissue of EndoG mice after high fat diet-induced insulin resistance. After isolating mtDNA, I investigated mtDNA mutation through deep-sequencing. I observed no difference in mtDNA mutation rate between WT and Knockout mice. However, the ROS level was significantly increased in EndoG/ExoG knockout tissue and cells. ROS-mediated mitochondrial damage has been shown to promote interferon expression and the formation of inflammasomes which increase insulin resistance and promote glucose intolerance. Both Interferon stimulated gene(ISG) expression and inflammatory cytokine levels are increased in EndoG/ExoG knockout mice thereby inducing insulin resistance.

(출처:SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국문 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 목차 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 1-1. 연구개발 목적 ... 7
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 7
• 1-3. 연구개발 범위 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 8
• 3.1 연구 개발의 목표 및 수행내용 ... 8
• 3.2 연구 수행 결과 ... 9
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 24
• 4-1. 목표달성도 ... 24
• 4-2. 관련분야 기여도 ... 25
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 25
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 26
• 7. 연구개발성과의 보안등급 ... 26
• 8. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 26
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 26
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 26
• 11. 기타사항 ... 26
• 12. 참고문헌 ... 27
• 별첨5. 기타 첨부서류 ... 28
• 끝페이지 ... 57