초록 ▼

□ 연구개요
primary cilia는 감각 안테나의 역할을 함으로써 외부 신호 전달 조절에 중요하다. primary cilia는 neurogenesis 등의 발생 과정 및 암 등의 질병발생에도 중요한 역할을 한다. 따라서 primary cilia의 형성 및 분해 기전에 관한 이해는 발달 과정 및 여러 질병 발생 기전을 이해하는데 기본이 된다. 세포주기 진행과정에서 조절되는 centrosome 복제 및 cilia 합성과 분해의 과정은 이들이 공통구조를 기반으로 하고 있기에 상호 배타적으로 진행된다. 예비연구 결과 TTC4는 열

□ 연구개요
primary cilia는 감각 안테나의 역할을 함으로써 외부 신호 전달 조절에 중요하다. primary cilia는 neurogenesis 등의 발생 과정 및 암 등의 질병발생에도 중요한 역할을 한다. 따라서 primary cilia의 형성 및 분해 기전에 관한 이해는 발달 과정 및 여러 질병 발생 기전을 이해하는데 기본이 된다. 세포주기 진행과정에서 조절되는 centrosome 복제 및 cilia 합성과 분해의 과정은 이들이 공통구조를 기반으로 하고 있기에 상호 배타적으로 진행된다. 예비연구 결과 TTC4는 열충격단백질인 hsp90와 결합하는 co-chaperone이며, centrosome 복제에 관여할 뿐 아니라 cilia 형성에도 관여함을 확인하였다.
본 연구를 통해 1) TTC4의 cilia 형성 및 분해과정에서의 역할을 분자수준에서 규명하고 2) 이 과정에서 TTC4가 hsp90의 cochaperone으로 작용하여 이들의 interaction이 위의 과정을 조절하는 지 확인하고 3) TTC4의 post-translational modification이 cilia 형성에 미치는 영향을 확인하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
1) TTC4의 cilia 형성 및 분해과정에서의 역할 규명
- TTC4 발현이 억제되면 cilia 형성이 저해되며, 이미 형성된 cilia가 유지되지 못하는 것을 확인함.
- hsp90 억제제인 17-AAG를 처리하면 cilia 형성이 역시 억제됨.
2) TTC4와 hsp90와의 결합력 분석
- serum starvation에 의해 TTC4의 단백질이 감소하며, 이는 ubiquitination/proteosome에 의한 단백질 분해에 의한 것임을 확인함.
- serum starvation에 의해 TTC4의 단백질이 감소할 뿐 아니라 hsp90와의 결합도 약해짐을 확인함.
3) TTC4의 post-translational modification이 cilia 형성에 미치는 영향 분석
- wild-type, TPR 도메인 돌연변이, S267 인산화 잔기의 돌연변이 (S267A, S267E), K227 아세틸화 잔기의 돌연변이 (K227Q, K227R)를 발현하는 RPE-1세포주를 구축하고, TTC4 돌연변이가 단백질의 안정성, hsp90와의 결합력, cilia 형성에 미치는 영향 등을 분석함.
- 예상과 달리 TPR 도메인 돌연변이는 cilia 형성에 영향을 미치지 않는 것으로 나타남. 이는 TTC4와 hsp90의 결합이 cilia 형성에 중요하지 않음을 나타냄.
- S267, K227 돌연변이 세포주에서도 hsp90와의 결합력과 cilia 형성 사이에 상관 관계가 없는 것으로 나타남.

□ 연구개발결과의 중요성
1. cilia 형성과 cilia 분해가 세포분열 과정과 연계되어 조절 받지 못하게 되면 세포 분열에 영향을 줄 수 있고 또한 외부의 신호전달 조절이 방해받게 되어, 암발생에 영향을 줄 수 있음. 본 연구를 통해 cilia 형성 과정에서 TTC4와 hsp90의 역할을 규명하여 cilia 형성 기전 이해를 위한 지식 증진에 기여함.
2. TTC4 단백질이 상호 결합작용, 단백질 분해, 단백질 modification의 과정을 통해 centrosome 조절과 cilia 형성 및 유지에 다르게 관여함을 밝힘으로써, TTC4와 hsp90의 암발생 과정에서의 역할과 치료 표적으로서의 가능성을 제시함.
3. 열충격단백질, chaperone, cochaperone 단백질이 외부의 스트레스에 대한 방어작용 뿐 아니라, 세포분열 및 cilia 형성 과정 등 세포의 항상성 유지에 관여한다는 새로운 정보를 제공함으로써 이들 단백질의 세포 내 역할에 대한 이해를 증진시킴.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 3
• 1. ciliogenesis와 cilia 유지 과정에서 TTC4 및 hsp90의 역할 ... 3
• 2. serum starvation 조건에서 TTC4 단백질의 안정성 변화 및 hsp90와의 결합력 변화 ... 4
• 3. ubiquitin/proteosome에 의한 TTC4 단백질의 조절 ... 4
• 4. TTC4의 ubiquitination 분석 ... 4
• 5. TTC4의 post-translational modification이 cilia 형성에 미치는 영향 분석 ... 5
• 6. t-BHP(t-butyl hydroperoxide)에 의한 PTEN 단백질의 oxidation 분석 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 7
• 4. 참고문헌 ... 8
• 5. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 9