초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구는 Ca²⁺/Calcineurin/NFATc signaling pathway가 배아의 전뇌(forebain)에 존재하는 신경계 줄기세포 및 전구세포(progenitor)의 신경 세포 발생 과정(neurogenesis)에 관여하는 cell cycle 및 이동 조절 기전을 분자·세포생물학적으로 분석함으로써, 1) 초기 배아의 전뇌에서 다양한 종류의 신경 세포 그룹들이 발생하여 대뇌 피질층을 형성하는 기전을 제시하고, 2) Ca²⁺/Calcineurin/NFATc

연구의 목적 및 내용
본 연구는 Ca²⁺/Calcineurin/NFATc signaling pathway가 배아의 전뇌(forebain)에 존재하는 신경계 줄기세포 및 전구세포(progenitor)의 신경 세포 발생 과정(neurogenesis)에 관여하는 cell cycle 및 이동 조절 기전을 분자·세포생물학적으로 분석함으로써, 1) 초기 배아의 전뇌에서 다양한 종류의 신경 세포 그룹들이 발생하여 대뇌 피질층을 형성하는 기전을 제시하고, 2) Ca²⁺/Calcineurin/NFATc signaling pathway가 비정상적으로 억제되어있는 다운 증후군의 병리 연구에 도움을 주고자 하는 것이 목적이었음. 이러한 연구 목표를 달성하기 위해, Ca²⁺/Calcineurin signaling pathway의 주요 전사인자인 NFATc2/c3/c4가 제거된 쥐의 배아의 pheotype을 분자·세포생물학적 방법을 이용하여 분석하고, 이를 위한 툴을 최적화하기 위해 노력하였음.

연구결과
1) 연구에 사용할 다양한 mouse strain의 국내 반입 및 확립
NFATc2/c3/c4 triple mutant mouse strain 및 Tbr2::EGFP BAC transgenic mouse strain을 분양받아 국내로 반입, 재확립하였음. 또한 Tbr2::EGFP BAC transgenic mouse strain과 NFATc2/c3/c4 triple mutant mouse strain간의 교배를 통하여, Tbr2::EGFP; NFATc2/c3/c4 triple mutant mouse strain을 확립하였음.

2) phenotype 분석을 위한 실험툴 개발
Flow Cytometry 분석법을 활용한 세포주기 이동 분석을 계획하였으나, 예상치 못한 분석 방법의 한계를 발견하여 용이하게 진행하지 못하였음. 이를 대체하는 연구로서 전체 전뇌(whole forebrain) 세포들을 분석할 수 있으며 뇌 구조물 내의 3D 위치 정보를 보존하여 분석할 수 있는 있는 CLARITY 분석법을 확립하여 NFATc2/c3/c4 TKO embryo에서 Tbr2::EGFP positive cell들의 위치 및 발현량 변화를 littermate control과 비교하였음.

3) NFATc2/c3/c4 triple knock-out (TKO) embryo의 phenotype 분석
wild type control, littermate control (NFATc2/c4 double knock-out (DKO)), NFATc2/c3/c4 TKO embryo를 e10.5에 각각 얻어, cortical neurogenesis marker들의 발현량 및 위치 정보를 fixed section immunostaining 방식을 이용하여 분석하였음. 본 연구에서 계획하였던 초기 전뇌(forebrain)의 neurogenesis 변화 뿐 아니라 동일 샘플을 활용하여 척수(spinal cord)에서의 neurogenesis 변화 분석도 동시에 진행하였음.

연구결과의 활용계획
본 연구에서 확립된 mouse strain은 한국생명공학연구원 동물자원센터에 국가의 동물자원으로 기탁하였으며, 수정란 및 정자 상태로 영구 보관되었음. 논문작업중이며 submission 예정.

(출처 : 요약문 5p)

Abstract ▼

Purpose&contents
The purpose of the present study is to investigate the molecular mechanism by which calcineurin regulates cell cycle and cell migration of the forebrain neuroepithelial cells in a NFATc transcription factor-dependent manner. This study will provide important insights into a nove

Purpose&contents
The purpose of the present study is to investigate the molecular mechanism by which calcineurin regulates cell cycle and cell migration of the forebrain neuroepithelial cells in a NFATc transcription factor-dependent manner. This study will provide important insights into a novel role of Ca2+/calcineurin/NFATc signaling pathway in the formation of the cortical layers consisting of various neuronal subtypes as well as the molecular pathogenesis and the therapeutic targets of Down Syndrome. For those purposes, phenotypic characteristics n in the nervos system of NFATc2/c3/c4 triple knock-out embryos were established using molecular and cellular analyses, some of which were developed under the present study..

Result
1) The re-establishment of mouse strains used in the present study.NFATc2/c3/c4 triple mutant mouse(TKO) strain and Tbr2::EGFP BAC transgenic mouse strain were transferred from Stanford University, USA to Yonsei University and successfully re-established. The new strain Tbr2::EGFP; NFATc2/c4/c4 triple mutant mouse strain used in the present study was also established by breeding.

2) The development and optimization of analytic methods
Analysis of cell cycle progression using Flow cytometry was planned; however, unexpected limitation of the developed methods led the present study to take advantage of CLARITY instead. Using CLARITY, we could analyze changes in the number and location of Tbr2+ neural progenitors, marked by Tbr2::EGFP, in NFATc2/c4/c4 TKO embryos in comparison to their littermate control NFATc2/c4 double knock-out(DKO) and wile-type control.

3) The analysis of NFATc2/c4/c4 TKO phenotypes
The expression level and location of essential cortical neurogenesis markers were analyzed in e10.5 NFATc2/c4/c4 TKO, littermate control (NFATc2/c4 DKO), and wile-type controls using fixed cryosection immunostaining. In the present study, changes in the spinal cord neurogenesis were analyzed as well.

Expected Contribution
All mouse strains used and established in the present study were donated to Laboratory Animal Resource Center, KRIBB in Korea. Manuscripts will be submitted with collaborators at Stanford University.

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• 연구계획 요약문 ... 4
• 연구결과 요약문 ... 5
• 한글요약문 ... 5
• SUMMARY ... 6
• 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구과제의 개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 7
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 8
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 9
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 10
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 10
• 7. 참고문헌 ... 11
• 8. 연구성과 ... 11
• 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 11
• 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 11
• 11. 기타사항 ... 11
• 끝페이지 ... 11