초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
연구 목적
1. N-end rule 단백질분해 회로의 기능 및 기작 이해
2. 이를 위한 N-말단 아르기닌화 (arginylation)에 의한 단백질분해 기작과 신호경로에서의 기작 및 생리 기능 규명

연구 내용
1. 소포체에 위치하는 단백질의 N-말단 아르기닌화 기질 발굴
2. N-말단 아르기닌화의 단백질분해 이외의 새로운 기능 발굴
3. 외부 DNA 포함 pathogen 침입에 의한 단백질 분해 조절 기작의 cross talk
4. 단백질 분해 경로의 새로

□ 연구의 목적 및 내용
연구 목적
1. N-end rule 단백질분해 회로의 기능 및 기작 이해
2. 이를 위한 N-말단 아르기닌화 (arginylation)에 의한 단백질분해 기작과 신호경로에서의 기작 및 생리 기능 규명

연구 내용
1. 소포체에 위치하는 단백질의 N-말단 아르기닌화 기질 발굴
2. N-말단 아르기닌화의 단백질분해 이외의 새로운 기능 발굴
3. 외부 DNA 포함 pathogen 침입에 의한 단백질 분해 조절 기작의 cross talk
4. 단백질 분해 경로의 새로운 조절 기작 제시

□ 연구결과
1. 소포체에 위치하는 단백질의 N-말단 아르기닌화 기질 발굴
• 소포체에 존재하는 BiP, Calreticulin, PDI 단백질의 N-말단 아르기닌화 확인
• 소포체 단백질도 R-transferase, ATE1에 의해 아르기닌화 됨
• 위의 단백질들에 대한 아르기닌화 특이 항체 제작

2. N-말단 아르기닌화의 단백질분해 이외의 새로운 기능 발굴
• 세포질에 존재하는 아르기닌화 된 소포체 단백질 관찰
• R-BiP의 오토파지 관련 단백질들, 즉 p62와 LC3와 오토파지 puncta에서 colocalization 함을 관찰
• R-BiP의 아르기닌이 오토파지 활성화에 중요 역할을 수행함 확인
• 소포체 단백질의 아르기닌화는 단백질 안정화에도 역할을 함

3. 외부 DNA 포함 pathogen 침입에 의한 단백질 분해 조절 기작의 cross talk
• 소포체 단백질들은 double stranded DNA와 세포질의 misfolded 단백질에 의해 아르기닌화가 일어남
• 소포체 단백질의 아르기닌화는 유비퀴틴-프로테아좀 시스템이 아닌 오토파지를 통하여 단백질 분해를 활성화 시킴

4. 단백질 분해 경로의 새로운 조절 기작 제시
• 그동안 알려진 오토파지 활성화 기작이 아닌 아르기닌화된 단백질 조절을 통한 단백질 분해 활성화 가능성 제시

□ 연구결과의 활용계획
1. 본 연구를 통한 N-end rule 경로의 생화학적 기작 및 생리학적 기능 특히 ATE1 R-transferases에 의한 N-말단 아르기닌화에 대한 새로운 분자적 이해를 통한 아르기닌화 연구의 활성화
2. 소포체 단백질의 아르기닌화 특이 항체와 제작 기술 판매 및 다른 단백질로의 확장 가능함
3. 본 연구에 의해 밝혀진 기작 조절을 이용하여 단백질분해 활성화에 의한 질병유발 단백질의 분해에 의한 단백질 분해 이상 질병치료제 개발

( 출처 : 요약문 4p )

Abstract ▼

□ Purpose&contents
Purpose
1. Understanding of functions and mechanism for protein degradation in N-end rule
2. Mechanism and physiological functions of N-terminal arginylation

Contents
1. Identification of N-terminal arginylation in ER-resident proteins
2. Identification of an

□ Purpose&contents
Purpose
1. Understanding of functions and mechanism for protein degradation in N-end rule
2. Mechanism and physiological functions of N-terminal arginylation

Contents
1. Identification of N-terminal arginylation in ER-resident proteins
2. Identification of another function of N-terminal arginylation
3. Cross talk between protein degradation mechanisms by pathogen containing double stranded DNA
4. Regulatory mechanism of protein degradation pathways

□ Result
1. Identification of N-terminal arginylation in ER-resident proteins
• N-terminal arginylation of BiP, Calreticulin, and PDI in ER
• N-terminal arginylation of ER proteins are mediated by R-transferase, ATE1
• Generation of N-terminal arginylation-specific antibodies of ER proteins

2. Identification of another function of N-terminal arginylation
• Cytosolic localization of N-terminal arginylated ER proteins
• Colocalization of R-BiP and p62, LC3 in autophagosome
• Arginine of R-BiP plays a role as a recognin and adaptor for activation of autophagy
• Increased stability of BiP by N-terminal arginylation

3. Cross talk between protein degradation mechsnisms by pathogen containing double stranded DNA
• Double stranded DNA and cytosolic misfolded proteins induces N-terminal arginylation of ER proteins
• Arginylation of ER proteins enhance protein degradation not ubiquitin-proteasome system but autophagy activation

4. Regulatory mechanism of protein degradation pathways
• Suggestion of new target of autophagy activator unlike mTOR-mediated autophagy activation

□ Expected Contribution
1. Activation of N-terminal arginylation research by our biochemical and physiological functional study of N-terminal arginylation by ATE1, R-transferase
2. The transfer of technical know-how and N-terminal arginylation of ER proteins-specific antibody and expansion of other ER proteins
3. Development therapeutic agents that facilitate degradation of pathogenic protein aggregates in neurodegenerative diseases

( 출처 : SUMMARY 5p )

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 2연구계획 요약문 ... 3연구결과 요약문 ... 4 한글요약문 ... 4 SUMMARY ... 5연구내용 및 결과 ... 6 1. 연구개발과제의 개요 ... 6 2. 국내외 기술개발 현황 ... 7 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 8 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 20 5. 연구결과의 활용계획 ... 22 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 22 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 23 8. 참고문헌 ... 23 9. 연구성과 ... 26 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 29 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 29 12. 기타사항 ... 29별첨1 ... 30별첨2 ... 40끝페이지 ... 40