초록 ▼

□ 연구개요
재생의학 측면에서 신경줄기세포 분화를 유도하기 위한 전략으로 유전자를 적용하는 줄기세포기반 유전자치료법 연구가 집중적으로 이루어지면서 최대 해결과제로 제시되어온 문제점 중 하나는 유전자가 적용된 타깃 신경조직의 해부생리학적 특징상 유전자의 시·공간적 발현 조절이 극히 제한적이라는 점이다. 본 연구과제에서는 빛을 생체에너지로 전환시키는 광수용단백질이 망막조직에 존재한다는 점과 빛은 비외과적 적용이 가능하고, 세포독성이 적으며, 시·공간적 가역반응을 유도할 수 있는 유일한 물질이라는 점에 착안하여 빛을 이용한 신경줄기

□ 연구개요
재생의학 측면에서 신경줄기세포 분화를 유도하기 위한 전략으로 유전자를 적용하는 줄기세포기반 유전자치료법 연구가 집중적으로 이루어지면서 최대 해결과제로 제시되어온 문제점 중 하나는 유전자가 적용된 타깃 신경조직의 해부생리학적 특징상 유전자의 시·공간적 발현 조절이 극히 제한적이라는 점이다. 본 연구과제에서는 빛을 생체에너지로 전환시키는 광수용단백질이 망막조직에 존재한다는 점과 빛은 비외과적 적용이 가능하고, 세포독성이 적으며, 시·공간적 가역반응을 유도할 수 있는 유일한 물질이라는 점에 착안하여 빛을 이용한 신경줄기세포 분화유전자 발현제어 시스템을 구축하여 바이오·의료융합형 줄기세포치료제 개발에 필요한 원천기술을 확보함.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 1차년도:인간세포 유래 광수용단백질 활성을 유도하는 광디바이스 시스템 구축
● Light tool을 이용한 LED 광원디바이스 설계 및 제작
● 인간망막세포 유래 광수용단백질 활성분석을 통한 광원의 유효파장 및 활성기전 규명
● Illumination에 대한 반응 세포범위 평가를 통한 In vitro model 구축
○ 2차년도: 인간망막유래 재조합 광수용단백질을 매개로하는 광 유도 유전자발현 시스템 개발
● 유전자재조합기술을 이용한 인간망막세포 유래 재조합 광수용단백질 제작
● 유효 광원에 대한 재조합 광수용단백질 활성 및 신호전달 기전 규명
● 빛에 의한 광수용단백질-신호전달 활성에 따른 유전자 발현조절 검증
○ 3차년도: 광수용단백질-유전자 발현 제어 시스템을 적용한 광 유도 신경줄기세포 분화기전 규명
● 망막조직에서 빛 유도 재조합 광수용단백질 활성화 프로토콜 확보
● 망막손상 동물모델을 이용한 광 유도 신경줄기세포 분화유전자 발현 규명
● 망막손상 동물모델에서 광 유도 신경줄기세포 분화 규명

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구결과는 1) 광원에 의한 망막손상을 야기하는 파장과 자극이 없는 파장 분석을 통해 망막에 적용가능한 유효파장을 확보함으로써 광원에 의한 망막손상 기전을 규명함과 동시에 새로운 광원조절 디바이스 확보를 통해 세포반응을 분석할 수 있는 광반응 세포모델을 구축함으로써 광유전학연구에 기반을 제공함. 또한 2) 인간망막유래 재조합 광수용단백질을 매개로하는 신호기전을 규명하여 망막줄기세포의 분화유도 기술을 확보하여 빛을 이용한 줄기세포 분화유도 연구에 중요한 기초자료를 제공하며, 신규 재조합 광수용단백질은 광유전학의 적용대상을 확대할 수 있다는 점에서 현행연구의 한계를 극복하는 것으로 학술적 중요성인 예상됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 필요성 ... 4
• 2) 연구목표 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 1) 1차년도: 인간세포 유래 광수용단백질 활성을 유도하는 광원디바이스 시스템 구축 ... 5
• 2) 2차년도: 인간망막유래 재조합 광수용단백질을 매개로하는 광 유도 유전자발현 시스템 개발 ... 6
• 3) 3차년도 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 10