초록 ▼

연구개요
산화 스트레스 완화를 통한 Z-형 안티트립신의 세포독성 감소 및 분비 촉진
- Z-형 안티트립신 과발현에 의한 산화 스트레스 유발 검증
- Z-형 안티트립신 과발현 시의 발현양이 변화된 단백질의 유전자를 결손시킨 세포에서의 단백질 응집체 세포독성 심화 확인
- 샤페론, 또는 항산화제를 이용한 산화 스트레스 완화
- 산화 스트레스의 완화를 통한 Z-형 안티트립신의 폴딩 촉진, 세포 독성 감소 및 세포 외 분비 촉진

연구 목표대비 연구결과
1. Z-형 안티트립신 과발현 시 발현양이

연구개요
산화 스트레스 완화를 통한 Z-형 안티트립신의 세포독성 감소 및 분비 촉진
- Z-형 안티트립신 과발현에 의한 산화 스트레스 유발 검증
- Z-형 안티트립신 과발현 시의 발현양이 변화된 단백질의 유전자를 결손시킨 세포에서의 단백질 응집체 세포독성 심화 확인
- 샤페론, 또는 항산화제를 이용한 산화 스트레스 완화
- 산화 스트레스의 완화를 통한 Z-형 안티트립신의 폴딩 촉진, 세포 독성 감소 및 세포 외 분비 촉진

연구 목표대비 연구결과
1. Z-형 안티트립신 과발현 시 발현양이 변화된 단백질의 세포독성 연관성 검증
- Z-type α₁-antitrypsin을 과발현 시 발현양이 50% 이상 차이나는 단백질을 57 종 발굴하였다.
- 발굴된 유전자를 결손시킨 세포에서 Z-type α₁-antitrypsin 발현에 따른 세포 독성이 심화되는 것을 확인하였다.
- 해당 유전자를 cloning하여 결손 세포주에 재도입하였을 때 세포 독성이 완화되었다.

2. Z-형 안티트립신의 misfolding과 산화 스트레스의 관련성 연구
- Z-형 안티트립신 과발현 시 산화 스트레스가 유발됨을 형광 분광기 및 형광 현미경을 사용하여 확인하였다.
- 산화 스트레스 반응에 연관된 sod2, tsa1, pst2 등의 유전자를 deletion 시킨 균주의 경우 야생형 효모와 비교하여 Z-type α₁-antitrypsin의 발현 시 세포독성이 더욱 심화되었다.
- 통용되는 항산화제인 N-acetylcysteine, butylated hydroxyanisole, ascorbic acid를 첨가하였을 때 Z-type α₁-antitrypsin의 세포독성이 감소되었다.

3. Z-형 안티트립신 단백질의 folding 및 분비 촉진
- Z-type α₁-antitrypsin과 상호작용하는 Cpr2, Cpr3, Cpr5 등의 샤페론을 클로닝하여 순수분리하였다. Refolding assay 시행 시, 이들은 Z-형 안티트립신의 폴딩을 촉진하였다.
- Unfolded protein response에 관여하는 유전자를 과발현 시켰을 때, Z-형 안티트립신에 의한 세포 독성이 감소하였다.
- Unfolded protein 스트레스 조절인자, 샤페론, 항산화제 등을 처리하였을 때 Z-형 안티트립신 단백질의 세포 밖 분비가 촉진되었다.
따라서 연구 목표를 성공적으로 달성하였다.

연구개발결과의 중요성
1. 학문적 기여
- 단백질 응집체에 의한 산화 스트레스 반응 기전의 이해
- -omics 기법으로 발굴한 결과물에 대한 혁신적인 연구경로 확립
2. 사회 경제적 기여
- Z-형 안티트립신 병증의 근본적인 해결 방안 제시
- 알츠하이머나 광우병 등 다른 단백질 응집 질병의 치료제 개발에의 응용
3. 인력양성
- 통합적 사고능력을 지닌 전문 연구인력의 양성

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• (1) 연구개발의 필요성: 산화 스트레스 완화를 통한 단백질 응집체의 세포독성 감소 ... 3
• (2) 연구 목표 및 범위: 산화 스트레스 완화를 통한 Z-형 안티트립신의 세포독성 감소 및 분비 촉진 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• (1) Z-type α1-antitrypsin 과발현 시 단백질 발현 차이 검증 ... 4
• (2) 발굴된 유전자를 결손시킨 세포에서 Z-type α1-antitrypsin에 의한 세포독성 심화 ... 4
• (3) complimentation에 의한 Z-type α1-antitrypsin 세포독성의 감소 ... 5
• (4) 상호작용의 확인 (Co-immunoprecipitation) ... 6
• (5) Z-type α1-antitrypsin 단백질의 in vitro folding 촉진 ... 6
• (6) Z-type α1-antitrypsin 단백질 응집에 의한 산화 스트레스 유발 검증 ... 6
• (7) 항산화제를 사용한 Z-type α1-antitrypsin 세포독성 완화 ... 7
• (8) UPR 조절 유전자나 chaperone을 이용한 Z-type α1-antitrypsin 세포독성의 완화 ... 7
• (9) Z-type α1-antitrypsin 단백질의 secretion 촉진 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 7
• (1) 산화 스트레스 완화를 통한 단백질 응집체의 세포독성 감소 및 분비 촉진 ... 7
• (2) Proteomics data의 활용 방안 확립 ... 8
• (3) 사회 복지 및 경제적 기여: 질병 연구로의 응용 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 11