초록 ▼

연구의 목적 및 내용
생쥐 모델의 경우 정소에 존재하는 생식줄기세포는 단분화성을 유지하고 있으나 특정한 배양조건에서 키울 경우 외부의 유전자 도입 없이도 전분화성을 유도할 수 있음. 본 연구 과제는 생식줄기세포의 세포운명을 결정하는 kinase pathway 기작을 밝혀 역분화 및 분화 조절을 증진함으로써 줄기세포기반 세포재생 및 응용기술을 개발하고자 하는 연구임.

연구결과
▣ 줄기세포의 효율적인 in vitro 배양확립기술을 확보하기 위해 생식줄기세포 derivation 및 배양 시 사멸 및 증식관련 조사함

연구의 목적 및 내용
생쥐 모델의 경우 정소에 존재하는 생식줄기세포는 단분화성을 유지하고 있으나 특정한 배양조건에서 키울 경우 외부의 유전자 도입 없이도 전분화성을 유도할 수 있음. 본 연구 과제는 생식줄기세포의 세포운명을 결정하는 kinase pathway 기작을 밝혀 역분화 및 분화 조절을 증진함으로써 줄기세포기반 세포재생 및 응용기술을 개발하고자 하는 연구임.

연구결과
▣ 줄기세포의 효율적인 in vitro 배양확립기술을 확보하기 위해 생식줄기세포 derivation 및 배양 시 사멸 및 증식관련 조사함.
▣ 생식줄기세포의 증식에 관여하는 Wnt signaling을 발견.
▣ 생식줄기세포 derivation 및 배양 시 사멸 및 증식관련 kinase pathway의 small molecule을 사용하여 사멸 저해 및 증식 증대 효과를 비교 검증하고 배양조건을 확립.
▣ 생식줄기세포/체세포의 효율적인 역분화를 위한 non-virus 또는 virus infection시 증식 및 사멸 관련 조사.
▣ 줄기세포 증식 및 사멸관련 kinase pathway의 small molecule을 사용하여 역분화 관련 효율 증대 효과를 탐색하고 역분화 관련 kinase pathway 유전자 발견
▣ 자가역분화/역분화 줄기세포에서 NSC로의 효율적인 분화를 위한 kinase pathway 탐색하고 자가역분화/역분화 줄기세포유래 NSC 확립 및 검증함.
▣ 자가역분화/역분화 줄기세포유래 NSC의 후생유전학적 변화를 확인하고 kinase pathway 관련 유전자의 후생유전학적 변화를 확인함.
▣ Animal cells and systems 저널에 논문 1편 발표 - Optimization of Matrigel-based culture for expansion of neural stem cells (2015)
▣ Epigenetic 저널에 논문 1편 발표 - Epigenetic alteration of imprinted genes during neural differentiation of germlinederived pluripotent stem cells (2016)
▣ Stem cells and development 저널에 논문 1편 submission 후 1^st revision - Self-reprogramming of spermatogonial stem cells into pluripotent stem cells without microenvironment of feeder cells
▣ 국내 특허 1편 출원 – 마트리겔이 코팅된 신경줄기세포 배양용 플레이트 (2015)
▣ 국내 특허 1편 등록 – 마트리겔이 코팅된 신경줄기세포 배양용 플레이트 (2017)

연구결과의 활용계획
▣ 본 연구를 통해 생식줄기세포의 효율적인 in vitro 배양확립기술을 확보하게 되어 생식줄기세포 derivation을 보다 용이하게 되었음.
▣ 생식줄기세포의 사멸 및 증식에 관여하는 kinase pathway를 확보된 small molecule을 적용함으로 증식을 높임으로 생식줄기세포의 확립과 배양에 사용 할 수 있게됨.
▣ 생식줄기세포 효율적인 virus infection 방법인 lentiviral system임을 밝힘으로 향후 생식줄기세포의 증식 및 역분화에 관여하는 유전인자의 기능 및 기전연구에 활용 하게 되었음.
▣ 생식줄기세포의 증식에 관여하는 kinase pathway 조절을 통해 효율적인 생식줄기세포의 대량생산이 가능한 배양 system 구축에 이용 가능.
▣ 향후 인간의 생식줄기세포 연구 시 본 연구에서 얻은 방법으로 더욱 효율적이고 안정적인 세포의 derivation이 가능하도록 활용
▣ Lentiviral infection system을 통해 생식줄기세포의 유전자 조작이 가능하게 됨으로 특정유전인자의 발현을 reporting할 수 있는 transgenic mouse를 만들 수 있는 기반을 마련하였음.
▣ 본 연구에서 얻은 결과로 생식줄기세포의 역분화 기전을 이해하고 더 나아가 성체줄기세포의 전분화능 줄기세포로의 역분화 기전을 연구하는데 활용 가능.
▣ 역분화된 생식줄기세포를 분화하여 각인유전인자관련 선천적 유전질병을 기전에 대한 연구가 용이하게 되었음.

( 출처 : 한글요약문 4p )

Abstract ▼

Purpose&contents
Unipotent germline stem cells (GSCs) of adult mouse can be induced pluripotency under a specific culture conditions introduction of the reprogramming factors. The ultimate goal of the current study is to elucidate and to control the kinase pathway of cell fate and reprogramming i

Purpose&contents
Unipotent germline stem cells (GSCs) of adult mouse can be induced pluripotency under a specific culture conditions introduction of the reprogramming factors. The ultimate goal of the current study is to elucidate and to control the kinase pathway of cell fate and reprogramming in GSCs, and to improve efficiency of stemness and reprogramming of stem cells and to develop stem cell base applied technique for cell regeneration by controlling and identifying the kinase pathway of reprogramming and survival in somatic cell through the kinase pathway of GSCs.

Result
▣ To develop the efficient GSC derivation method by deceasing apoptosis and increasing proliferation rate on the base of kinase pathway study.
▣ To investigate and to compare proliferation-related Wnt signaling pathway in GSCs.
▣ To investigate effect of small molecules of proliferation-related and apoptosis-related kinase pathway for derivation or culture of GSCs
▣ To elucidate expression levels of genes in kinase pathway relate to proliferation and apoptosis in viral infected GSCs.
▣ To investigate mechanism to proliferation and apoptosis by non-viral or viral infection for improving reprogramming of GSCs/somatic cells
▣ To investigate the role of kinase pathway related to proliferation and apoptosis of GSC.
▣ To elucidate effect of small molecules in reprogramming which is related to kinase pathway in proliferation and apoptosis of stem cell.
▣ To identify the gene in kinase pathway related to reprogramming and to confirm the role of the gene in reprogramming using viral infection system.
▣ To identify kinase pathway which can increase efficiency in differentiation of self reprogrammed/reprogrammed pluripotent stem cells into neuronal stem cell.
▣ To investigate epigenetic change of the gene related to kinase pathway in self reprogrammed/reprogrammed pluripotent stem cell-derived neuronal stem cell.
▣ Results were published in Animal Cells and Systems - Optimization culture for expansion of neural stem cells (2015) of Matrigel-based ▣ne urRael sduilftfse rwenetrieat iopnu bolifs hgeedr milnin eEdpeirgievneedt ipcl u-rip oEtpeingte nsetetimc caeltlelsr a(t2io0n1 6o)f imprinted genes during (▣2 01P5a)tent pending – MATRIGEL COATING PLATE FOR NEURAL STEM CELL CULTURE

Expected Contribution
▣ It will be possible to produce large scale of the stem cell for cell therapy by development of efficient stem cell culture system through investigation of kinase pathway related to proliferation and apoptosis.
▣ It will be expected to apply technique of kinase pathway control related to proliferation and apoptosis into derivation of human GSCs.
▣ It can be possible to generate GSC-mediated transgenic mouse through increase viral infection efficiency and survival of viral infected GSCs.
▣ It will be expected to increase reprogramming efficiency and reduce cost for reprogramming by controlling the kinase pathway related to self reprogramming/reprogramming.
▣ It will be possible to develop and research the stem cell therapy by investigating kinase pathway regarding to degenerative diseases caused by epigenetic change.

( 출처 : SUMMARY 5p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 6
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 7
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 27
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 29
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 30
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 30
• 8. 참고문헌 ... 30
• 9. 연구성과 ... 32
• 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 32
• 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 32
• 12. 기타사항 ... 32
• [별첨1] 대 표 연 구 실 적 ... 33
• [별첨2] 세부 목표 관련 증빙 ... 43
• 끝페이지 ... 48