초록 ▼

연구의 목적 및 내용
1. 연구 목적
① 레독소믹스 연구를 위한 차세대염기서열(NGS) 기반의 시스템 생명정보학 분석법
② 레독스 센서 기술 확립을 통한 레독스 기반기술의 확립
③ 레독스에 의한 세포신호전달기전 확립
④ 혈관 및 호흡기 질환 (알레르기 비염 및 천식) 모델에서 시스템스 바이올로지 기법을 이용하여 신규 레독스 조절인자 발굴 및 기능 검증
⑤ 레독스 통합네트워크의 질환 중심 검증기술 확립
2. 연구 내용
① 레독스 질환 관련 생명정보 인프라 구축한 후 유의 유전자 도출 확인함<

연구의 목적 및 내용
1. 연구 목적
① 레독소믹스 연구를 위한 차세대염기서열(NGS) 기반의 시스템 생명정보학 분석법
② 레독스 센서 기술 확립을 통한 레독스 기반기술의 확립
③ 레독스에 의한 세포신호전달기전 확립
④ 혈관 및 호흡기 질환 (알레르기 비염 및 천식) 모델에서 시스템스 바이올로지 기법을 이용하여 신규 레독스 조절인자 발굴 및 기능 검증
⑤ 레독스 통합네트워크의 질환 중심 검증기술 확립
2. 연구 내용
① 레독스 질환 관련 생명정보 인프라 구축한 후 유의 유전자 도출 확인함
② 레독스 활성을 측정할 수 있는 레독스 이미징 기술 개발 및 동물모델 확보
③ CRISPR/Cas9 유전자 가위를 이용한 레독스 관련 유전자 knockout 마우스 2종 생산(Duox1, GPRC6A)및 1종의 NoxO1 KO cell line 확립하여 기능 검증
④ Arhgap17 KO mouse 확보를 통한 colon 점막기능 규명
⑤ 레독스 관련 유전자 Nox1이 대장암 생성에 미치는 영향 분석
⑥NoxO1의 ubiquitination에 의한 Nox1 복합체의 새로운 조절기전 제시
⑦TLR에 의한 Nox의 활성화 조절 기전 제시
⑧Nox4의 결합단백질인 SH3YL1의 기능 규명
⑨Nox의 저해제 개발 및 기술이전: Nox저해제의 2015년 10월 압타바이오(주)에 기술이전 완료 및 전임상 독성시험을 통과한 후 2017년 10월에 유럽에서 임상 1상 추진 예정.
⑩대식세포에서 TLR-GSK3b axis에 의한 염증 및 항바이러스 신호체계 네트웍 분석
⑪Sirtuin 신규표적단백질 Hint1을 확인하고 Hint1의 탈아세틸화에 따른 암생성 기능분석 및 H2O2처리에 따른 SIRT1 의존성 신규표적경로 p53-Neat1 기능 규명
⑫Prx와 Srx 결손이 BMM 세포의 파골세포 분화에 미치는 영향과 RANKL 신호전달을 분석함
⑬활성산소/방사선(IR)의한 DNA 손상이 p53 암억제 인자 상동체인 TAp63a를 유전 전사 기능 활성 및 세포사멸 기능 유도에 관한 기전을 규명함
⑭질환 모델에서 레독스 센서 및 항체의 유용성을 적정화하여 레독스 의존적 병리기전을 연구함.
⑮심혈관 및 호흡기 질환에서 레독스 생성 및 소멸체계의 병리적 기전을 검증함
⑯시스템스 바이올로지 기술을 이용하여 각 질환과 관련한 신규 레독스 타겟 및 조절인자를 발굴하고 통합 네트워크를 구성함.

연구개발성과
1. 논문: 국외 SCI 55편, 국외 비SCI 3편, 국내 SCI 4편
2. 지적재산권(특허): 국내 출원 11; 국외 출원 14건, 국내 등록 15건, 국외 등록 5건
3. 인력양성: 박사 17명, 석사 10명 배출
4. 학술대회발표 및 지원: 국내 발표 30편, 국외 발표 15편; 학술대회지원 5건: 2016년 The 9^th K-J Cell Signaling Symposium for Young Scientists 외 4건
5. 기술이전: 4건 (압타바이오), ((주)한국파비스제약), ((주)시지바이오), ((주)원메디칼)

연구개발성과의 활용계획(기대효과)
○ 우수연구성과 도출 및 특허를 통한 기술적 역량의 진보: 레독스에 의한 세포신호전달의 통합적 연구를 통해 레독스생물학의 학문적 진보를 이루는 우수 연구성과를 도출할 수 있고 더불어 세포신호전달관련 및 질환관련 신규 표적 발굴과 질환제어 신기술 개발을 통해 특허권을 확보함으로써 기초 연구 및 기술적 측면에서 국내 생명과학 기술의 역량을 키우는 데 기여할 수 있음.
○ 미래 바이오융합 기술 개발에 기여: 세포내의 레독스도 다양한 외부 자극에 의하여 생성되고, 이들의 생성기전을 체계적으로 연구하면 새로운 과학적인 개념뿐만 아니라 질병의 치료제 개발의 기반으로 자리를 잡을 것임. 최근 레독스 조절기전을 연구함으로써 심혈관 및 호흡기 치료제개발의 새로운 전기를 마련하고 이를 통해 레독스에 기반한 미래 바이오융합 기술 개발을 가져올 수 있음

(출처 : 국문 요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose & Contents
I. Research Purpose
① Establishment of NGS-based bioinformatics for redoxomics
② Establishment of redox-meduited cell signaling
③ Identification of redox-related genes through NGS-based bioinformatics in vascular and pumonary diseases and validation of novel gene funct

Purpose & Contents
I. Research Purpose
① Establishment of NGS-based bioinformatics for redoxomics
② Establishment of redox-meduited cell signaling
③ Identification of redox-related genes through NGS-based bioinformatics in vascular and pumonary diseases and validation of novel gene function in the disease model
④ Establishment of systemic networks for redox studies
Ⅱ. Research Results
① Construction of bioinformatics infra structure and singnaling network analysis: We obtained NGS data in the mouse model of nasal inflammation.
② We developed quantitative redox imaging and applied it to cell signaling.
③ We established gene knockout mouse models using CRISPR/Cas9 technique
④ NoxO1 as a key regulator of Nox1 was regulated by proteasomal degradation. SH3YL1 that interacted and activated Nox4.
⑤ Nox inhibitor was developed and has been done a technical transfer to Aptabio.
⑥ We analyzed pro-inflammatory cytokines from GSK3β KO MEF in response to TLR3 activation. We found Hint1 as Sirtuin target protein and deacetylation of Hint1 is involved in cancer.
⑦ We found that deficient PrxV plays an important role in osteoclast differentiation.
⑧ Discovered TAp63a level-dependent autofeedback phosphorylation, setting a new ROS/IR-induced cell death model
⑨ The functional network and novel discovery of transcriptome and mircoRNA for vascular remodeling using new generation sequencing method in balloon injury model
⑩ The validation for novel function of oxidized LDL receptor in PDGFR-related signaling of smooth muscle cells and expression of IL12 receptor beta 2 as biomarker in serum of cardiovascular disease-patients.
⑪ Finding Novel function of cytosolic HSP60 for apoptotic cell death of smooth muscle cells and chemokine expression in balloon-injured artery
⑫ The validation for protective function of antioxidant gene SOD3 in allergic rhinitis mouse model and discovery of 30 candidates of allergy-inducing genes in nose or lung-allegic model

Results
1. Research articles: Foreign SCI 55, Domestic SCI 4, Foreign non-SCI 3
2. Intellectual property: Domestic patent submission 11; Foreign patent submission 14, Domestic patent registration 15, Foreign patent registration 5
3. Human resource training: Ph.D 17, Master 10
4. Support academic symposium: Domestic presentation 30, Foreign presentation 15; Conference supporting 5 : Including The 9^th K-J Cell Signaling Symposium for Young Scientists and 4
5. Technical transfer: 4 (AptaBio), (Pharvis Korea Corperation), (CGBio), (Wonmedical)

Expected Contribution
○ Technical innovation through scientific data and patent: We will obtain scientific achievement through integrative studies for redox signaling and biology. It will provide technical innovation for drug development.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 국문 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• Table of contents ... 6
• 목차 ... 7
• 제1장. 연구개발과제의 개요 ... 8
• 제1절. 연구개발 목적 ... 8
• 제2절. 연구개발의 필요성 ... 9
• 제2장. 국내외 기술 개발 현황 ... 12
• 제1절 레독스 생물학 (Redox biology) ... 12
• 제2절 레독스 관련 system biology의 연구 동향 ... 20
• 제3절 레독스 관련 지능형 형광프로브 개발 및 이미징 관련 연구동향 ... 24
• 제4절 레독스와 심혈관 질환 ... 25
• 제5절 레독스와 호흡기 질환 ... 28
• 제3-1장 연구 수행 내용 및 성과 (제1세부과제) ... 30
• 제3-2장 연구 수행 내용 및 성과 (제2세부과제) ... 41
• 제1절 NADPH oxidase의 활성조절 및 질병과의 연계성 ... 41
• 제2절 TLR 신호전달계에 의한 GSK 활성화 기전 ... 54
• 제3절 Sirtuin 표적단백질의 활성 변화 분석 ... 56
• 제4절 활성산소 소멸 효소인 Prx와 파골세포와의 연관성 ... 63
• 제5절 활성산소종에 의한 TAp63 인산화 패턴 및 기능 분석 ... 72
• 제3-3장 연구 수행 내용 및 성과 (제3세부과제) ... 75
• 제4장. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 89
• 제1절. 목표 달성도 ... 89
• 제2절. 관련 분야 기여도 ... 90
• 제3절. 연구개발의 최종목표 ... 93
• 제4-1절. 연차별 연구개발 목표 및 내용 (제1세부과제) ... 93
• 제4-2절. 연차별 연구개발 목표 및 내용 (제2세부과제) ... 94
• 제4-3절. 연차별 연구개발 목표 및 내용 (제3세부과제) ... 97
• 제5-1절. 계획대비 달성도 (제1세부과제) ... 100
• 제5-2절. 계획대비 달성도 (제2세부과제) ... 101
• 제5-3절. 계획대비 달성도 (제3세부과제) ... 103
• 제6절. 위 연구목표(총연구기간)에서 중요도 순으로 4∼5개 목표 추출 및 가중치 부여 ... 104
• 제5장. 연구개발성과의 활용계획 ... 105
• 제1절 기술이전 및 사업화 추진방안 ... 105
• 제6장. 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 108
• 제7장. 연구개발성과의 보안등급 ... 108
• 제8장. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 108
• 제9장. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 108
• 제10장. 연구개발과제의 대표적 연구 실적 ... 109
• 제11장. 기타 사항 ... 117
• 제12장. 참고 문헌 ... 118
• 끝페이지 ... 119