초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
심장질환 모델의 심근세포에서 수축기능을 유지시키는 데 기여하는 nNOS의 증가 기전 및 활성화 역할 연구
세부적으로는 정상 및 고혈압 쥐의 심장에서 1) nNOS가 조절하는 세포 내 칼슘과 근섬유 단백질의 변화를 확인하여 심근 수축력 변화 기전 연구 2)안지오텐신 II가 조절하는 nNOS의 증가기전 규명을 통하여 심부전 보호기전을 밝히고자 함
- 안지오텐신 II 수용체 아형별 nNOS 발현 조절 경로와 분자적 기전 규명
- 고혈압 모델에서 증가된 nNOS에 의한 심장세포 내 칼슘조절 및

□ 연구의 목적 및 내용
심장질환 모델의 심근세포에서 수축기능을 유지시키는 데 기여하는 nNOS의 증가 기전 및 활성화 역할 연구
세부적으로는 정상 및 고혈압 쥐의 심장에서 1) nNOS가 조절하는 세포 내 칼슘과 근섬유 단백질의 변화를 확인하여 심근 수축력 변화 기전 연구 2)안지오텐신 II가 조절하는 nNOS의 증가기전 규명을 통하여 심부전 보호기전을 밝히고자 함
- 안지오텐신 II 수용체 아형별 nNOS 발현 조절 경로와 분자적 기전 규명
- 고혈압 모델에서 증가된 nNOS에 의한 심장세포 내 칼슘조절 및 myofilament Ca²⁺ sensitivity 변화 기전 -> in vivo 심장에서 수축성 조절작용 규명
- nNOS 활성화 조건에 의한 혈압조절과 심장보호 효과 규명

□ 연구결과
1) 안지오텐신 II 수용체 아형별 nNOS 발현 조절 경로와 분자적 기전 규명
- 정상 심장의 심근세포를 분리하여 Ang II의 제 1형, 제 2형 수용체(AT1R, AT2R)를 통한 신호전달이 nNOS 단백질 증가에 미치는 영향 및 상호작용 기전 규명.
- 특별히 eNOS와 활성산소(ROS) 의존적인 AT2R의 세포막 발현 증가의 원인 (시스테인 잔기의 S-nitrosylation) 규명.
2) 고혈압 모델에서 증가된 nNOS에 의한 심장세포 내 칼슘조절 및 myofilament Ca²⁺ sensitivity 변화기전 확인
- nNOS에 의한 L-type Ca²⁺ channel (ICa)의 활성 변화를 비교분석하고 myofilament Ca²⁺-sensitivity의 변화에 의한 세포내 칼슘 변이 분석
- 고혈압 쥐에 nNOS 억제제를 처리 후 혈압 및 심장세포 수축과 이완변화, 세포내 칼슘, ICa, myofilament Ca²⁺ sensitivity 등의 변화와 분자기전
- 정상 쥐와 고혈압 쥐에서 지방대사물질 주입 시 나타나는 심근세포 수축력 및 칼슘 변이 기전으로써 myofilament Ca²⁺ sensitivity 변화를 제시.
3) 근미세섬유에서 nNOS의 새로운 접합변이체 (splice variant) 확인
- 정상 및 고혈압 모델에서 nNOS의 새로운 splice variant인 nNOS beta 형태의 신규 발견. 심근세포 전체 단백질 중 근미세섬유 분리기법 확립과 정상 및 고혈압 모델에서 nNOS beta의 새로운 역할 분석 (proteomics를 통한 인산화 단백질 종류 확인)
4) nNOS의 활성화 억제와 동시에 안지오텐신 II를 주입한 심근비대 모델 생성
- 기존에 본 실험실에서 만들어낸 안지오텐신 II에 의한 고혈압 모델 쥐에서 nNOS의 추가적인 역할을 확인하기 위하여 nNOS 억제제와 안지오텐신 II를 동시 삽입한 쥐 모델확립
- 이러한 모델에서 단순히 고혈압뿐만 아니라, 심근 비대가 일어났음을 혈압측정, 조직학적, 생화학적인 방법을 이용하여 확인

□ 연구결과의 활용계획
- 추후에 질활 모델에서 나타나는 nNOS 의존적인 활성화 보호 기전을 직접적인 NO 생성 및 단백질 상호작용을 통한 칼슘 조절 뿐 아니라, 더 나아가 근 미세섬유의 조절 측면에서 통합된 모델을 제시하는 연구
- nNOS 억제 후 안지오텐신 II 주입시 나타나는 심근세포의 심근비대 현상에 대해 “nNOS의 접합변이체 유형이 갖는 다양한 역할“ 관점에서 새롭게 조명
- 질환 모델에서 증가하는 nNOS의 심근세포 보호 측면에서 상세 기전을 규명하여 새로운 치료 전략 및 단서 제공
(출처:요약문 5p)

Abstract ▼

□ Purpose& contents
The aim of the study was to understand the mechanism of nNOS up-regulation and the roles of nNOS in maintaining cardiac contraction and protection in diseased heart. In particular, 1) nNOS modulation of intracellular calcium and myofilament Ca²⁺ sensitivity in norma

□ Purpose& contents
The aim of the study was to understand the mechanism of nNOS up-regulation and the roles of nNOS in maintaining cardiac contraction and protection in diseased heart. In particular, 1) nNOS modulation of intracellular calcium and myofilament Ca²⁺ sensitivity in normal and hypertensive hearts; 2) nNOS regulation of myofilament proteins and myocardial contractility; 3) The angiotensin II receptor subtypes and the mechanisms of nNOS increase downstream of angiotensin II stimulation. The research aims to identify cardioprotective effects by nNOS activation in the heart under pressure overload.

□ Result
1) Investigate angiotensin II receptor subtypes and molecular mechanisms those induce nNOS protein expression in isolated cardiac myocytes.
- We have identified that type 1 and type 2 angiotensin II receptors (AT1R, AT2R) up-regulate nNOS protein expression through NADPH oxidase/ROS mediated and eNOS-dependent S-nitrosylation of AT2R and membrane translocation.
2) Increased nNOS activity regulates both intracellular calcium and myofilament Ca²⁺ sensitivity in cardiac myocytes from hypertensive hearts.
- Analyze nNOS regulation of the activity of L-type Ca²⁺ channel (ICa) and the impacts on intracellular calcium and myofilament Ca²⁺-sensitivity.
- Detect the changes in cardiac remodelling, intracellular calcium and myofilament Ca²⁺ sensitivity following nNOS inhibition in hypertensive rats.
- Identified the roles of fatty acids supplementation in the regulation of myofilament Ca²⁺ sensitivity and cardiac contraction and relaxation.
3) Identification of a new splice variant of nNOS in myofibrils
- Discovered a new splice variant of nNOS in the myofilament fraction of normal and hypertensive rat hearts. Established microfibril separation technique in the myocardium and using proteomics analyzed new roles of nNOS beta in normal and hypertensive hearts.
4) Established a model with nNOS inhibitor in angiotensin II-induced hypertensive rats. This is to confirm the role of nNOS protecting the heart from hypertrophy and fibrosis in hypertensive hearts.

□ Expected Contribution
- Our results are the first demonstrating that both intracellular Ca²⁺ regulation and myofilament Ca²⁺ sensitivity mediate nNOS-dependent cardiac protection in the heart under pressure-overload.
- The new splice variant of nNOS – nNOS beta will shed a new light on nNOS regulation of myofilament properties, which may be important in cardiac hypertrophy in angiotensin II-induced hypertensive heart.
- The research may provide new therapeutic strategies and clues by identifying detailed mechanisms of myocardial protection with nNOS in diseased heart.
(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 ... 12 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 12 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 19 5. 연구결과의 활용계획 ... 66 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 66 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 67 8. 참고문헌 ... 68 9. 연구성과 ... 69 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 71 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 71 12. 기타사항 ... 74끝페이지 ... 74