초록 ▼

□ 연구개요
이 연구는 지금까지 전혀 알려지지 않은 간흡충 생식 유지에 관련된 omega-GST (CsGSTo)의 생물학적 기능을 분자세포생물학적으로 이해하여 간흡충이 지니고 있는 독특한 생명현상을 구명하였다. 우리는 간흡충이 산화스트레스를 받으면 세포질내에 존재하는 CsGSTo가 핵으로 이동하는 것을 발견하였다. 이어 CsGSTo가 핵으로 이동하는데 관여하는 기전을 분석하고, 이를 바탕으로 세포질에서 핵으로 이동한 CsGSTo가 DNA 손상을 방어하는 기전을 증명하였다. 그리고 정상 인체 담관 상피세포에 CsGSTo를 삽입하

□ 연구개요
이 연구는 지금까지 전혀 알려지지 않은 간흡충 생식 유지에 관련된 omega-GST (CsGSTo)의 생물학적 기능을 분자세포생물학적으로 이해하여 간흡충이 지니고 있는 독특한 생명현상을 구명하였다. 우리는 간흡충이 산화스트레스를 받으면 세포질내에 존재하는 CsGSTo가 핵으로 이동하는 것을 발견하였다. 이어 CsGSTo가 핵으로 이동하는데 관여하는 기전을 분석하고, 이를 바탕으로 세포질에서 핵으로 이동한 CsGSTo가 DNA 손상을 방어하는 기전을 증명하였다. 그리고 정상 인체 담관 상피세포에 CsGSTo를 삽입하여 CsGSTo가 숙주 세포내에서 여러 병태 생리에 관여하는 유전자 발현을 조절하는 현상을 관찰하고 전달 체계에 관여하는 단백질의 활성 변화를 분석하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
간흡충증 연구는 간흡충 자체뿐 아니라 숙주-기생충 상호관계 연구에 중요한 모델시스템이 될 수 있다. 이 연구는 목표로 하였던 CsGSTo의 동정 및 분석, CsGSTo의 핵 이동 기전 및 역할, CsGSTo를 숙주세포에 삽입하여 숙주 세포 반응 기전 연구를 수행하였다. 즉, 1) CsGSTo1 및 2를 최초로 동정하고, 재조합 단백질 발현, 특이 항체 제작 및 분자생물학적, 생화학적 특성분석을 수행하였다. CsGSTo는 감염 1주와 2주 사이 발현이 시작되고, 생식기관에서 발현된다. 산화스트레스 환경에서 간흡충 조직별 CsGSTo의 발현 변화 양상이 서로 다른 것을 구명하였다. 2) 산화스트레스를 받은 간흡충에서 CsGSTo가 glutathionylation에 의해 핵으로 이동한다는 사실을 발견하였다. 핵으로 이동한 CsGSTo는 산화스트레스에 의해 발생한 ROS를 억제하여 DNA 손상을 방어하고, DNA를 보호하는 사실을 밝혔다. 3) 간흡충 장기 감염 모델을 이용하여 CsGSTo가 숙주 담관 상피에 침투하는 사실을 증명하였다. CsGSTo를 인체 정상 담관 상피세포에 흡수시켜 숙주세포 세포질에 존재하는 것을 확인하고 RNA sequencing을 통해 CsGSTo가 담관 상피세포의 세포 사멸, 생존, 분화, DNA보호, 면역 및 염증 반응에 관여하는 신호 전달 체계를 조절하는 과정에 관여하는 사실을 확인하였다. 이상의 결과 CsGSTo는 산화스트레스에서 간흡충을 보호하는데 중요한 역할을 담당할 뿐 아니라, 감염 숙주세포에 침투하여 광범위한 protein-protein interaction network을 통해 TNF signaling, 면역 반응 그리고 DNA repair에 관여하고 있는 것으로 판단하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
이 연구는 간흡충에 존재하는 두 종류 CsGSTo를 동정, 분자생물학적, 생화학적 특성을 분석하고, CsGSTo가 산화스트레스 상태에서 종족 보존과 관련된 생식 기관을 보호하는 역할을 하는 새로운 과학적 사실을 구명하였다. 산화스트레스를 받은 간흡충에서 CsGSTo는 glutathionylated-form으로 변환되어 핵으로 이동한다. 핵 안에 축적된 CsGSTo는 GSH를 GSSG로 전환시켜 ROS 생성을 억제, 핵 DNA 손상을 방어하는 사실을 증명하였다. 간흡충 장기 감염 모델을 만들고, CsGSTo가 숙주 담관 상피 세포에 침투하여 숙주 병태생리학적 변화를 유도할 수 있는 근거를 제시하였고, 정상 인체 담관 상피세포에 CsGSTo를 삽입한 후 이 CsGSTo가 유도하는 병태 생화학적 기전을 분석하였다. 즉, CsGSTo 단백질이 숙주의 담관 상피세포에 흡수되어 대부분 세포질에 분포하는 것을 확인하였고, CsGSTo가 담관 상피세포의 세포 사멸, 생존, 분화, DNA보호, 면역 및 염증 반응 등에 관여하고 있는 것을 확인하였다. 이와 같은 연구는 간흡충 감염 분자 병리 생리학을 이해하는데 큰 도움이 될 뿐 아니라 간흡충증과 연관된 질환 관련 단백질 발굴에 지표를 제공할 것이다. 아울러 간 흡충뿐 아니라 다른 생물체의 omega-GST와 다른 항산화효소 연구에 중요한 자료를 제시하였다. 지금까지 연구되지 않았던 omega-GST 자체의 glutathionylation 연구를 수행하여 새로운 연구 가능성을 선보였다. 이 결과를 세계 유수의 학술지에 게재하여, 관심 있는 연구자들에게 필요한 정보를 제공하고, 나아가 이 연구 결과는 신약후보물질 및 치료제 개발에 유용하게 사용될 수 있으리라 기대한다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 연구개발의 필요성 ... 4
• (2) 수행하고자 하는 가설 ... 4
• (3) 최종 목표 및 연구범위 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• (1) CsGSTo1 및 2 동정, 재조합 단백질 발현 및 특이 항체 제작 ... 4
• (2) CsGSTo1 및 2의 분자 생물학적, 생화학적 특성 분석 ... 4
• (3) CsGSTo의 조직내 발현 양상 변화 및 위치 확인 ... 4
• (4) 산화스트레스 환경에서 CsGSTo의 발현 변화 ... 5
• (5) 산화 스트레스 환경에서 CsGSTo의 핵 이동 ... 5
• (6) 정상 및 스트레스 환경에서 간흡충 내 glutathionylation 활성 ... 5
• (7) Glutathionylation에 의한 CsGSTo의 효소 활성 변화 ... 5
• (8) GSH 제거 또는 회복과 산화스트레스에 의해 유도되는 CsGSTo 발현 변화 분석 ... 6
• (9) CsGSTo의 핵 이동 기전 분석 ... 6
• (10) 산화스트레스에 의한 DNA 손상을 억제하는 CsGSTo의 역할 ... 6
• (11) 간흡충 장기 감염기간 동안 CsGSTo가 숙주 담관 상피에 침투되는 현상 파악 ... 7
• (12) CsGSTo의 정상 인체 담관 상피에 흡수 후 숙주세포 핵과 세포질에 존재하는 것을 확인 ... 7
• (13) RNA sequencing을 통한 CsGSTo에 의한 담관 상피세포 변화 확인 ... 8
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 9