초록 ▼

연구의 목적 및 내용
Ras 신호전달경로의 과활성화는 각종 질환들과 연관되어 있으며 특히 인지장애를 동반하는 뇌신경 발달 장애에서 흔히 발견된다. 본 연구는 세포 특이적인 유전자 조작 기술을 이용하여 어떤 종류의 세포에서의 Ras 신호전달경로 과활성화가 시냅스 가소성 및 학습과 기억의 손상을 야기하는지 규명하는 것을 최종 목표로 하였다. 이를 위하여 1)바이러스를 이용한 세포 특이적 RAS 경로 활성화 시스템 확립, 2) 세포 특이적 RAS 활성화가 시냅스 가소성에 미치는 영향 연구, 3) 세포 특이적 RAS 활성화가 학습과

연구의 목적 및 내용
Ras 신호전달경로의 과활성화는 각종 질환들과 연관되어 있으며 특히 인지장애를 동반하는 뇌신경 발달 장애에서 흔히 발견된다. 본 연구는 세포 특이적인 유전자 조작 기술을 이용하여 어떤 종류의 세포에서의 Ras 신호전달경로 과활성화가 시냅스 가소성 및 학습과 기억의 손상을 야기하는지 규명하는 것을 최종 목표로 하였다. 이를 위하여 1)바이러스를 이용한 세포 특이적 RAS 경로 활성화 시스템 확립, 2) 세포 특이적 RAS 활성화가 시냅스 가소성에 미치는 영향 연구, 3) 세포 특이적 RAS 활성화가 학습과 기억에 미치는 영향 연구를 수행하고 마지막으로 4) 시냅스 가소성 및 학습과 기억 손상에 관여하는 세포, 분자적 메커니즘에 대한 연구를 수행하였다.

연구결과
결과 1. 세포 특이적 Ras 경로 과활성화 시스템 확립
결과 1-1: Ras 과활성화 인자인 PTPN11^D61G의 조건적 발현을 위한 AAV-flox 벡터를 제작함
결과 1-2: AAV-flox 바이러스를 세포 타입 특이적 CRE 돌연변이 생쥐에 주입하여 세포 특이적 PTPN11 과발현을 확인함
결과 2. 세포 특이적 Ras 경로 과활성화가 시냅스 가소성에 미치는 영향 연구
결과 2-1: 해마의 흥분성 뉴런 Ras 과활성화가 LTP를 손상시킴을 확인함
결과 2-2: 해마의 억제뉴런 Ras 과활성화가 LTP에 영향을 미치지 않음을 확인함
결과 3. 세포 특이적 Ras 경로 과활성화가 학습과 기억에 미치는 영향 연구
결과 3-1: 해마의 흥분성 뉴런 Ras 과활성화가 해마 의존적 학습과 기억을 손상시킴을 확인함
결과 3-2: 해마의 억제뉴런 Ras 과활성화가 해마 의존적 학습과 기억에 영향을 미치지 않음을 확인함
결과 4. 시냅스 가소성 및 학습과 기억 손상에 관여하는 세포, 분자적 메커니즘 연구
결과 4-1: 세포 특이적 PTPN11 과발현이 RAS 경로 활성화에 미치는 영향을 분석함
결과 4-2: 세포 특이적인 RAS-MAPK 경로 조절인자들의 발현 양상을 분석함

연구결과의 활용계획
1. 세포 타입 특이적인 RAS 신호전달 체계에 대한 후속 연구 수행
-세포 타입별로 RAS 조절인자들의 유전자 발현 분석 연구에 활용
-세포 타입별로 RAS 조절인자들의 단백질 인터렉톰 분석 연구에 활용
2. 누난증후군 등 RAS 질환 메커니즘 및 치료 연구 연구에 중요한 단서 제공 및 치료법 개발 연구에 활용
-특정 RAS 질환 별로 특이적 세포 타입을 표적으로 하는 치료법 개발 연구
3. 신경계 신호전달 연구에 새로운 패러다임 제시

(출처 : 한글요약문 5p)

Abstract ▼

Purpose&contents
Ras signaling pathway is involved in many disorders including neurodevelopmental disorders associated with cognitive deficits. The purpose of this study was to use cell type-specific approaches to determine in which cell type the Ras hyperactivation causes deficits in synaptic pl

Purpose&contents
Ras signaling pathway is involved in many disorders including neurodevelopmental disorders associated with cognitive deficits. The purpose of this study was to use cell type-specific approaches to determine in which cell type the Ras hyperactivation causes deficits in synaptic plasticity and learning and memory. We have 1) developed AAV-based method to express mutant PTPN11 in cell type specific manner, 2) tested the effect of cell type expression of the mutant PTPN11 on synaptic plasticity, 3) tested the effect of cell type expression of the mutant PTPN11 on learning and memory, and 4) investigated the molecular mechanism underlying the deficits in plasticity and behavior.

Result
Result 1. Establishing in vivo cell type-specific expression system
Result 1-1: Developed AAV-flox vector to express PTPN11^D61G in cell type specific manner
Result1-2: Confirmed that AAV-flox vector is working appropriately in vivo
Result 2. Investigating the effect of cell type expression of the mutant PTPN11 on synaptic plasticity
Result 2-1: Expressing PTPN11^D61G in hippocampal excitatory neurons impairs LTP
Result 2-2: Expressing PTPN11^D61G in hippocampal inhibitory neurons does not impair LTP
Result 3. Investigating the effect of cell type expression of the mutant PTPN11 on learning and memory
Result 3-1: Expressing PTPN11^D61G in hippocampal excitatory neurons impairs hippocampus-dependent memory
Result 3-2: Expressing PTPN11^D61G in hippocampal inhibitory neurons does not impair hippocampus-dependent memory
Result 4. Investigating molecular mechanism underlying the deficits
Result 4-1: Examined the effect of expressing PTPN11^D61G on MAPK activation in cell type specific manner
Result 4-2: Analyzed transcription profile of RAS signaling-related genes in cell type specific manner

Expected Contribution
Outcomes of this study will facilitate the follow-up studies including 1) identification of novel regulators of RAS signaling in specific cell types, 2) identification of RAS-interactome in specific cell types.
Findings from this study may lead to developing more efficient and specific treatment for cognitive deficits associated with Rasopathies.
In addition, this study may provide a new aspect for studying signaling pathway involved in learning and memory.

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 3연구계획 요약문 ... 4연구결과 요약문 ... 5 한글요약문 ... 5 SUMMARY ... 6연구내용 및 결과 ... 7 1. 연구개발과제의 개요 ... 7 2. 국내외 기술개발 현황 ... 9 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 12 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 22 5. 연구결과의 활용계획 ... 23 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 23 7. 참고문헌 ... 24 8. 연구성과 ... 26 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 29 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 29 11. 기타사항 ... 30끝페이지 ... 30