초록 ▼

연구개요
Early growth response 1 (Egr1) 전사인자가 정자형성, 남성호르몬생성과정에서 다양한 성장인자 및 호르몬에 의한 전사적 신호를 매개하는 기능을 발생학적, 내분비학적으로 규명하고 이를 통해 남성의 성선저하증 (hypogonadism)의 원인에 대한 유전자네트웍을 규명하고자 한다. 이를 위해 Egr1 KO 생쥐를 대상으로 ① 정소발생과 성숙과정에서 성장인자 신호에 의한 gonocyte, 정원줄기세포에서 기능적 특성의 유지 및 분화에 관여하는 Egr1의 기능, ② adult Leydig cell의 발생,

연구개요
Early growth response 1 (Egr1) 전사인자가 정자형성, 남성호르몬생성과정에서 다양한 성장인자 및 호르몬에 의한 전사적 신호를 매개하는 기능을 발생학적, 내분비학적으로 규명하고 이를 통해 남성의 성선저하증 (hypogonadism)의 원인에 대한 유전자네트웍을 규명하고자 한다. 이를 위해 Egr1 KO 생쥐를 대상으로 ① 정소발생과 성숙과정에서 성장인자 신호에 의한 gonocyte, 정원줄기세포에서 기능적 특성의 유지 및 분화에 관여하는 Egr1의 기능, ② adult Leydig cell의 발생, 기능적 분화, 남성호르몬생성과정에서 성장인자 및 LH 하위에서 Egr1의 기능, ③ 이들 세포에서 Egr1의 전사적 조절을 받는 유전체 분석을 통한 Egr1 경유 남성생식 기능유전체 네트웍을 추론하고자 한다.

연구 목표대비 연구결과
· 정원줄기세포와 Leydig cell에서 남성생식기능 유전체로서의 Egr1의 기능을 규명하고자 하였으며, 성장인자 및 호르몬에 의한 Egr1 발현 유도 매커니즘과 Egr family의 상호작용 및 Egr1 표적 전사조절네트웍을 분석하고자 하였다.
· GDNF에 의한 정원줄기세포의 생존, 자가재생, 줄기성유지 특성에 ERK1/2 하위에서 유도된 egr1이 기능하며, 정원줄기세포의 증식 및 생존에 중요한 PI3K와 정원줄기세포의 증식, 분화 및 세포사멸에 중요한 p38 MAPK는 GDNF에 의한 egr1 유도를 억제하였다. Egr1이 결핍되면 Egr2가 감소하고, Egr3는 증가하며, Egr4는 변화가 없었고, 세포사멸 촉진 유전자 발현이 증가하고, 면역 및 염증반응 관련 유전자 발현은 감소한다. Egr1 결핍 정원줄기세포 유지 특성은 Egr3에 의해 부분적으로 구제되었다.
· foxo1, etv5, egr2, egr3, bad, p53, mdn1, sumo3 유전자의 전사는 Egr1의 직접적인 조절을 받고, Egr1은 GDNF에 의한 정원줄기세포의 생존, 자가재생, 면역 및 염증반응, 세포사멸에 기능하는 것으로 사료된다.
· Leydig cell 내에서 Egr1은 stem과 progenitor Leydig cell에서 주로 발현하며 PDGF, EGF, FGF2와 같은 국소분비인자 처리 시 Egr1의 발현이 유도되었고 ERK 1/2를 경유하는 MAPK signaling pathway에 의해 Egr1의 발현이 조절받으며 Egr-2,3의 발현 또한 이에 영향을 받는다.
· Stem Leydig cell에서 Egr1은 분화를 촉진하는 TGFβ1, Etv2, FGFR2와 같은 유전자의 프로모터 부위에 결합하였으며 SLC에서 PLC로의 분화를 촉진하는 것으로 사료된다.

연구개발결과의 중요성
· 정소에서 Egr1이 발현되는 세포 즉, spermatogonial stem cell과 Stem Leydig cells의 발생과 기능적 분화과정에서 Egr1의 역할을 규명하였다. 즉 정자형성과 남성호르몬 생성을 주요 표적기능으로 하여 Egr1의 기능을 규명하였다.
· Egr1에 의해 전사적으로 조절되는 표적유전체 네트웍에 대한 해석정보는 정자형성과 스테로이드 생성 이상에 따른 성선저하증과 같은 남성불임질환의 이해와 치료법 개발에 중요한 표적이 될 수 있다.
· 스트레스, 내분비계장애물질과 같은 다양한 환경요인들과 당뇨병 등의 만성질환에 따른 남성생식능력의 감소원인에 대한 기능유전체학적 규명과 대처방안 마련에도 일조할 수 있을 것이다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• (1) 연구목표 ... 3
• (2) 연구내용 ... 3
• (3) 연차별 연구목표 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 3
• (1) egr1 KO 생쥐의 정자형성과 가임능력 분석 ... 3
• (2) 정소의 발생과정에 따른 Egr1의 발현 분석 ... 3
• (3) egr1 KO 생쥐의 혈중 및 뇌하수체 LH 발현 및 기능변화 분석 ... 4
• (4) 정원줄기세포에서 GDNF 처리에 의한 Egr1 유도 및 자가재생 ... 4
• (1) egr1 KO 생쥐 정소에서 Egr family member 발현 분석 ... 4
• (2) egr1 KO 정원줄기세포에서 GDNF에 의한 Egr family 단백질 발현 ... 4
• (3) 정원줄기세포와 Stem Leydig cell에서 성장인자에 의한 Egr1 발현 유도 신호전달체계 ... 5
• (4) egr1 KO 정원줄기세포에서 Egr family의 상호작용 분석 ... 5
• (5) egr1 KO 생쥐 정원줄기세포 와 Stem Leydig cell의 RNA-seq 분석 ... 6
• (6) 정원줄기세포와 Stem Leydig cell에서 Egr1 하위 전사조절 유전자 탐색 ... 6
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 7
• 4. 참고문헌 ... 8
• 5. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 10