초록 ▼

□ 연구개요
석회화는 칼슘이 침전되어 조직이 경화되는 과정을 말하는데, 이러한 석회화 조절이 필요한 체내 기관으로는 석회화가 반드시 일어나야 하는 뼈와 석회화가 일어나서는 안되는 혈관/연조직을 들 수 있음. 현재 고령인구의 증가로 골다공증 환자가 급증하고 이들에서 골대사의 전신적인 장애로 인해 체내 칼슘농도가 과다 증가하여 신장, 혈관, 연조직 등의 석회화가 빈번히 동반됨. 하지만 지금까지 골다공증 치료는 파골세포의 골흡수 억제를 통한 치료로써 이미 감소된 골밀도를 개선하지 못했고, 골밀도 개선을 위해 조골세포의 골형성 촉진을

□ 연구개요
석회화는 칼슘이 침전되어 조직이 경화되는 과정을 말하는데, 이러한 석회화 조절이 필요한 체내 기관으로는 석회화가 반드시 일어나야 하는 뼈와 석회화가 일어나서는 안되는 혈관/연조직을 들 수 있음. 현재 고령인구의 증가로 골다공증 환자가 급증하고 이들에서 골대사의 전신적인 장애로 인해 체내 칼슘농도가 과다 증가하여 신장, 혈관, 연조직 등의 석회화가 빈번히 동반됨. 하지만 지금까지 골다공증 치료는 파골세포의 골흡수 억제를 통한 치료로써 이미 감소된 골밀도를 개선하지 못했고, 골밀도 개선을 위해 조골세포의 골형성 촉진을 위한 치료를 시도했지만 골밀도의 개선이 실제 골절 예방이나 이차적으로 발생하는 연조직 석회화 예방으로 연결되지 못하는 제한점이 있어 왔음. 본 연구에서 초점을 두는 GRP/Ucma는 칼슘과 결합하는 Gla 잔기가 많으므로, 이들을 적절히 조절하여 칼슘 등의 미네랄 결합을 증가시킴으로써 뼈에서는 석회화를 강화시키고 혈관/연조직 벽으로의 석회화 형성을 저해시키는 최적의 칼슘결합체를 개발하고 그 기전을 연구하고자 하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
[1차년도] 기능성 칼슘결합체 GRP/Ucma 개발
- GRP/Ucma 재조합 단백질/펩타이드 내에서 기능성 Gla 잔기의 선별
- 기능성 GRP/Ucma 재조합 단백질/펩타이드의 칼슘/ECM 결합력 분석
- 국제학회발표 1건, 국내학회발표 3건, 인력양성 박사 1인
[2차년도] 최적화된 칼슘결합체 GRP/Ucma를 이용한 세포내 석회화 조절 기전 연구
- 골세포 분화와 무기질화에 증대 효과를 가진 GRP/Ucma 단백질/펩타이드의 최적화
- 혈관세포에서 GRP/Ucma 단백질/펩타이드 효과 분석
- Ucma 유전자 발현 유무에 따른 변화하는 유전자 프로파일 작성 및 Ucma와의 상호 작용 효과 규명
- 국제학회발표 1건, 국내학회발표 1건, 인력양성 석사 1인
[3차년도] 마우스 모델에서 GRP/Ucma의 생체내 효능 연구
- 기능성 GRP/Ucma 재조합 단백질/펩타이드의 생체내 독성 평가
- 기능성 GRP/Ucma 단백질/펩타이드의 혈관석회화 저해 효과 분석
- SCI 논문 2건, 국제학회발표 1건, 국내학회발표 2건, 수상 2회, 인력양성 석사 1인

□ 연구개발결과의 중요성
GRP/Ucma는 2008년 distal chondrocytes에서 분비되는 아주 짧은 단백질이고 연골세포 분화 초기에 중요한 역할을 한다고 처음 밝혀졌고, 이후 2015년 우리 연구팀에 의해 Ucma는 조골세포 분화를 조절하는 가장 중요한 전사인자 Runx2/Osterix의 직접적인 결합에 의해 전사가 조절되며, 조골세포 분화와 무기질화된 결절 형성을 촉진시킨다는 것이 보고되었음. 하지만 체내에서 석회화 조절에 관여하는 GRP/Ucma 기능에 관해서는 연구된 바가 전혀 없었으므로 본 연구에서 뼈와 혈관에서의 석회화 조절에 관여하는 GRP/Ucma 기능을 연구하였고, GRP/Ucma와 함께 체내 석회화 조절에 관여하는 후보 물질을 도출함으로써, 최종적으로 체내 석회화 조절인자로의 GRP/Ucma 적용 가능성을 보여주었음. 이는 고령화 사회의 큰 사회문제로 여겨지는 골다공증과 혈관석회화를 동시에 치료할 수 있는 다중기능 치료제 개발에 유용한 밑거름이 될 것으로 판단됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• ■ 연구의 개요 ... 4
• ■ 최종목표 ... 4
• ■ 세부목표 및 내용 ... 4
• ■ 연차별 연구의 목표, 내용, 범위 ... 5
• ■ 연구의 필요성 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 7
• ■ GRP/Ucma 단백질의 Gla 잔기 수 분석 ... 7
• ■ 프로그램을 활용한 GRP/Ucma의 구조 분석 ... 7
• ■ GRP/Ucma-Gla 펩타이드 합성 ... 7
• ■ GRP/Ucma-Gla 펩타이드에 의한 조골세포 분화 및 mineralization 칼슘 결합력 ... 8
• ■ GRP/Ucma-Gla 펩타이드의 칼슘 결합력 ... 8
• ■ GRP/Ucma-nonGla 제작 및 발현 확인 ... 9
• ■ 선별된 GRP/Ucma 재조합 단백질/ 펩타이드의 골세포 부착력 효과 분석 ... 9
• ■ GRP/Ucma 유무에 따른 변화하는 유전자 분석 ... 10
• ■ 혈관조직에서 GRP/Ucma 재조합 단백질/펩타이드 효과 분석 ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 14
• 대표적 연구실적 ... 16
• 끝페이지 ... 22