보고서 정보
주관연구기관 |
울산대학교 산학협력단 University of Ulsan |
연구책임자 |
강상욱
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2016-10 |
과제시작연도 |
2015 |
주관부처 |
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
과제관리전문기관 |
한국연구재단 National Research Foundation of Korea |
등록번호 |
TRKO201700011151 |
과제고유번호 |
1711031264 |
사업명 |
중견연구자지원 |
DB 구축일자 |
2017-10-12
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키워드 |
프리온 단백질.시그널 시퀀스.단백질 전좌.단백질 품질관리.단백질 채널 복합체.소포체 스트레스.라이보좀/단백질 채널 복합체.단백질 배좌 전이.Prion protein.Signal sequence.Protein translocation.Protein quality control.Translocon complex.ER stress.Ribosome-associated membrane proteins (RAMPs).Conformational transition.
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201700011151 |
초록
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연구의 목적 및 내용:
○ 연구목적: 프리온 단백질을 모델로, 소포체 스트레스에 의해 활성화되는 시그널 시퀀스 의존적 단백질 합성 선별 제어 기전을 이해함으로, 암, 대사성 질환, 퇴행성 뇌 질환 등의 중요한 원인으로 고려되는, 소포체 기능 장애의 극복을 위한, 타당성 있는 치료 타깃과 전략을 도출함
○ 연구내용: 다양한 생화학, 분자생물학 기법을 활용하여, 단백질의 선택적 소포체 전좌조절 과정에서 핵심 기능을 하는 단백질 채널 (translocon) 구성 단백질 (RAMPs: ribosome associated
연구의 목적 및 내용:
○ 연구목적: 프리온 단백질을 모델로, 소포체 스트레스에 의해 활성화되는 시그널 시퀀스 의존적 단백질 합성 선별 제어 기전을 이해함으로, 암, 대사성 질환, 퇴행성 뇌 질환 등의 중요한 원인으로 고려되는, 소포체 기능 장애의 극복을 위한, 타당성 있는 치료 타깃과 전략을 도출함
○ 연구내용: 다양한 생화학, 분자생물학 기법을 활용하여, 단백질의 선택적 소포체 전좌조절 과정에서 핵심 기능을 하는 단백질 채널 (translocon) 구성 단백질 (RAMPs: ribosome associated membrane proteins)을 동정하였으며, 소포체 스트레스에 의한, 동정된 단백질의 공간적 재조합이, 프리온 단백질의 선택적 전좌 제어에 밀접하게 연관되어 있음을 규명함
연구결과:
○ 새로운 프리온 단백질 돌연변이 발견 (Lee YM et al., 2016)
- 인간 암 세포에서, 프리온 단백질의 전좌 및 배좌전이에 중요한 모티프로 알려진 단백질 N-말단의 OPR (octapeptide repeat) 도메인의 돌연변이를 발견하였으며, 돌연변이 프리온 단백질의 경우, 특이 대사 과정을 거쳐, 세포막으로부터, 선택적으로 분리되어 분비되는 특징을 가짐을 확인함
○ 시그널 시퀀스 특이적 소포체 전좌 제어 과정에서 기능적 핵심 RAMPs 식별
- 소포체 스트레스에 의해 단백질 유입 통로 구성 단백질이 재조합되며, 이때, 시그널시퀀스 특이적 제어 인자를 동정하였으며, 동정된 막 단백질의 기능적 연관성을 규명함
○ RAMPs 의존적 선택적 전좌제어 기전 규명
- 소포체 스트레스에 의해 유도되는 산화/환원 반응이 동정된 단백질의 역동적 재조합에 중요한 원인임을 증명하였고, 일련의 과정에서 중요한 모티프를 동정함. 뿐 만 아니라, 동정된 모티프의 돌연변이를 유도하여, 시그널 시퀀스 의존적 전좌 조절 기전이 활성화 됨을 확인함.
- 소포체 스트레스에 의한 전좌 조절 인자의 재조합이 소포체 스트레스 관련 신호 전달 체계의 활성화 기전에 어떻게 연관되는지를 증명하기위한 추가 연구를 현재 진행하고 있음
연구결과의 활용계획:
○ 새로운 개념의 단백질 번역 조절 (translational control) 메커니즘 제시
○ 막 단백질 분리 및 분석을 위한 원천 기술 획득
○ 단백질 항상성 결핍에 기인한 질병들의 치료 타깃 제시 및 기반 지식 제공
○ 소포체 항상성 장애와 연관된 다양한 질병의 조기 진단 마커의 개발 및 활용
○ 대사성 질환, 비만, 퇴행성 뇌질환 등 소포체 항상성 결핍을 동반하는 질환들에 대한 새로운 치료 개념 제시
(출처:한글요약문 p.5)
Abstract
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Purpose& contents:
○ This study is aimed to understand signal sequence-dependent triage reaction during protein quality control pathway induced by ER stress and provide therapeutic insights into the human diseases associated with misfolded protein accumulation and ER dysfunction
○ In this
Purpose& contents:
○ This study is aimed to understand signal sequence-dependent triage reaction during protein quality control pathway induced by ER stress and provide therapeutic insights into the human diseases associated with misfolded protein accumulation and ER dysfunction
○ In this study, we identified a protein that associated with translocon complex. This protein proved to be released from the translocon complex during ER stress,which results in selective attenuation of prion protein (PrP) translocation into the ER
Result:
○ We discovered a new PrP mutant whose mutation occurred within OPR that known to be critical for PrP translocation and folding (Lee YM et al., 2016). This PrP mutant proved to be selectively processed and trafficked passage through secretory pathway, eventually, released from the cell surface by a certain triage reaction
○ We discovered a transmembrane protein that associated with translocon complex
-This protein proved to be dissociated from the translocaon complex during redox transition of the ER
○ We provided mechanistic insight into signal sequence-dependent translocational regulation of PrP into the ER during stress
-This protein turned out to be act as a essential regulator for selective inhibition of protein translocation by signal sequence-dependent manner during ER stress
- Intra-disulfide formation of this protein (“protein X“) seems to be critical for this triage reaction during ER stress
○ Now, further study is driving to investigate functional link between ER stress, protein X and translocational regulation
Expected Contribution:
○ This study provides a new concept of translational control in mammalian cells
○ This study provides an idea about development of fundamental technology for isolating and analyzing transmembrane proteins
○ This study provides knowledge and therapeutic target for curing human disease associated with impaired protein folding in the ER
○ This study gives an idea about theranostic biomarker for diseases associated with ER dysfunction including neurodegenerative diseases, diabetes and obesity
(출처:SUMMARY p.6)
목차 Contents
- 표지 ... 1목차 ... 3연구계획 요약문 ... 4연구결과 요약문 ... 5 한글요약문 ... 5 SUMMARY ... 6연구내용 및 결과 ... 7 1. 연구개발과제의 개요 ... 7 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 9 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 10 5. 연구결과의 활용계획 ... 10 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 11 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 11 8. 참고문헌 ... 11 9. 연구성과 ... 12 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 13 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 13 12. 기타사항 ... 13별첨1 ... 14별첨2 ... 17끝페이지 ... 17
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