초록 ▼

ㅇ 연구개요
본 연구책임자는 NAGK는 dynein과 결합하여 신경세포의 가지돌기 생성에 중요한 역할을 함을 밝힌 바 있다. 이를 기반으로 1차년도에는 핵 및 세포 이동에서 NAGK의 역할, 2차년도는 NAGK가 noncanonical 기능으로 신경세포의 이주에 관여하여 뇌발달에 중요한 역할을 하며, 또한 상피-중간엽전이(EMT)를 촉진하여 암발생에 관여함을 증명하였고, 3차년도에는 Parkinson (PD) 및 Huntington disease (HD) 세포모델 및 생쥐모델에서 NAGK가 질환단백질들을 효율적으로 제거함과,

ㅇ 연구개요
본 연구책임자는 NAGK는 dynein과 결합하여 신경세포의 가지돌기 생성에 중요한 역할을 함을 밝힌 바 있다. 이를 기반으로 1차년도에는 핵 및 세포 이동에서 NAGK의 역할, 2차년도는 NAGK가 noncanonical 기능으로 신경세포의 이주에 관여하여 뇌발달에 중요한 역할을 하며, 또한 상피-중간엽전이(EMT)를 촉진하여 암발생에 관여함을 증명하였고, 3차년도에는 Parkinson (PD) 및 Huntington disease (HD) 세포모델 및 생쥐모델에서 NAGK가 질환단백질들을 효율적으로 제거함과, dynein 활성 촉진자로서 stigmasterol 및 천연물의 효능 및 신호전달을 증명하였다.

ㅇ 연구 목표대비 연구결과
◇ 1차년도 연구결과
■ NAGK가 prophase 핵막함몰 부위에서 dynein-Lis1-NudE1 complex, metaphase 동안 염색체 상에서 dynein-Lis1-NudE1 complex, kinetochore에서 NAGK-dynein complex를 이루며, NAGK을 knockdown하면 세포분열이 느려짐을 확인함으로서 NAGK가 dynein과 결합하여 세포분열에 관여함을 증명함.
■ 축삭발달에서 NAGK와 Golgi outposts는 성장 중인 축삭에는 존재하지만 성숙 축삭에는 없고, NAGK-dynein 결합을 방해하면 축삭촉진효능이 없어짐을 확인함으로서 NAGK가 dynein과 결합하여 물질수송에 관여함을 증명함.
◇ 2차년도 연구결과
■ 세포이주에서 NAGK의 역할에 대한 연구로 핵막과 세포피질에서 NAGK-NudC-dynein, NAGK-Dynein-NudC-Lis1, NAGK-Nesprin-dynein 복합체를 확인하였고, NAGK의 과발현은 세포이주를 촉진함을 확인함으로서 NAGK가 dynein과 결합하여 세포이주를 촉진함을 증명함.
■ NAGK에 의한 암발생 연구로 NAGK는 SMAD2와 결합하고 TGFβ에 의하여 이를 핵으로 수송하고, NAGK-SMAD2-Dynein (DYNLRB1) 복합체를 확인하였다. NAGK 과발현은 TGFβ에 의한 SMAD2의 핵내이동을 촉진하고, NAGK knockdown은 mesenchymal transition을 억제함을 확인함으로서 NAGK가 암발생에 관여함을 증명함.
◇ 3차년도 연구결과
■ in vitro 연구: HEK293 및 신경세포를 이용한 PD 및 HD 세포모델에서 NAGK는 α-syn 및 mHtt aggregate를 효율적으로 제거하고, 이에 따라 사립체가 건강한 모양을 유지하고 ROS의 생성도 현저히 줄임을 확인함.
■ in vivo 연구: mouse P1 pup in vivo electrophoration 실험으로 선조체에서 mHtt aggregate을 NAGK가 효율적으로 제거함을 확인하였다. 이는 NAGK가 퇴행성신경질환의 치료 및 예방을 위한 일반적인 방법이 될 수 있음을 증명함.
■ 신경세포성장효능 천연물에 대한 연구: NAGK 및 dynein 활성물질을 찾기 위한 노력으로 stigmasterol, Gracilariopsis chorda, Radix Puerariae, Gelidium amansii, Undaria pinnatifida, Porphyra yezoensis, Allomyrina dichotoma Larvae 등이 신경돌기, 연접생성촉진활성 및 세포보호효능이 있음을 확인함.

ㅇ 연구개발결과의 중요성
NAGK가 효소로서가 아니라 구조적인 기능으로 세포내 수송단백질인 dynein과 결합함을 바탕으로 본 연구에서는 NAGK가 dynein의 기능을 촉진함을 증명하였다. 구체적으로 NAGK는 dynein의 기능인 세포분열, 세포이주, 세포내손상물질의 제거(aggresome-lysosome pathway, ALP)를 촉진함을 증명하였고, 세포분열을 촉진함은 암화에도 관여함을 증명하였다. 또한 NAGK-dynein 복합체의 활성을 촉진하는 천연물을 찾고자 하는 노력으로 전통의학 및 해조류를 스크린하여 다수의 물질을 찾았다. 본 연구결과는 향후 퇴행성신경질환의 예방 및 치료에 일반적 접근방법으로 응용될 수 있으며, 암억제 방안에 대한 연구도 촉발할 것으로 사료됨.


(출처 : 연구결과 요약문 2P)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1-1) 연구개발의 필요성 ... 4
• 1-2) 연구가설 및 최종목표 ... 4
• 1-3) 연구범위 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 2-1) 1차년도 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 2-2) 2차년도 연구수행 내용 및 결과 ... 7
• 2-3) 3차년도 연구수행 내용 및 결과 ... 11
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 14
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 16
• 대표적 연구실적 ... 23
• 끝페이지 ... 37