초록 ▼

□ 연구개요
Streptococcus pyogenes에 존재하는 Type II CRISPR-Cas system은 유전체 편집도구로서 각광받고 있는 Cas9 단백질을 포함하고 있으며, S. pyogenes Cas 단백질들 4종 (Cas1, Cas2, Cas9, Csn2)은 서로 상호작용하여 복합체로서 기능할 것으로 예상되었다. 구조생물학 및 생화학적 연구 방법을 이용하여, S. pyogenes Cas 단백질들과 이들로 구성된 단백질 복합체를 생산하고, 그 분자 구조와 기능 및 상호작용을 분석하였다. 이러한 연구 결과들은 Type

□ 연구개요
Streptococcus pyogenes에 존재하는 Type II CRISPR-Cas system은 유전체 편집도구로서 각광받고 있는 Cas9 단백질을 포함하고 있으며, S. pyogenes Cas 단백질들 4종 (Cas1, Cas2, Cas9, Csn2)은 서로 상호작용하여 복합체로서 기능할 것으로 예상되었다. 구조생물학 및 생화학적 연구 방법을 이용하여, S. pyogenes Cas 단백질들과 이들로 구성된 단백질 복합체를 생산하고, 그 분자 구조와 기능 및 상호작용을 분석하였다. 이러한 연구 결과들은 Type II CRISPR-Cas system의 메커니즘 규명 및 Cas 단백질들의 다양한 생명과학 분야로의 활용에 기여할 것으로 기대할 수있다.

□ 연구 목표대비 연구결과
CRISPR (Clustered regularly interspaced short palindromic repeat)는 세균 및 고세균의 유전체에서 발견되는 반복적 DNA 서열이며, Cas (CRISPR-associated) 단백질과 함께 미생물의 박테리오파지 면역 체계인 CRISPR-Cas system을 형성한다. 병원균인 S. pyogenes에 존재하는 Type II CRISPR-Cas system은 유전체 편집도구로서 각광받고 있는 Cas9 단백질을 포함하고 있으나, 나머지 Cas 단백질들에 대한 연구는 상대적으로 미진하며, S. pyogenes Cas 단백질들 4종 (Cas1, Cas2,Cas9, Csn2)이 서로 상호작용하여 복합체로서 기능할 것으로 예상되는 연구 결과가 보고된 바 있다. 이를 바탕으로 본 연구팀은 S. pyogenes Type II CRISPR-Cassystem의 Cas 단백질들을 생산하고, 분자 구조, 기능 및 상호작용을 연구하였다. 복합체를 형성하는 개별 Cas 단백질들의 생산 및 분석 결과를 기반으로 다수의 Cas단백질 복합체를 생산하는데 성공하였으며, 이 과정에서 다양한 조합의 Cas 단백질들 간의 상호작용을 복수의 정성 및 정량적 실험 기법을 통해 분석하여 상호작용 네트워크를 규명하였다. S. pyogenes Cas 단백질 복합체의 분자 구조와 기능에 대한정보를 획득하였고, Type II CRISPR-Cas system의 작용 메커니즘에 대한 중요한 실마리를 제공하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
연구의 결과는 Type II CRISPR-Cas system의 작용 기작 규명에 큰 기여를 할 것으로 예상된다. S. pyogenes Cas9 단백질과 상호작용하는 Cas 단백질들에 대한 연구를 통해 Cas9 단백질의 유전자 가위 활성을 조절 또는 개선하거나, 새로운 기능을 추가하는 것이 가능하며, 이를 통해 보다 나은 차세대 유전체 편집 기술의 개발에이용될 수 있다. 병원균인 S. pyogenes의 박테리오파지 저항 면역 체계라고 할 수 있는 CRISPR-Cas system 연구를 통해 박테리오파지 저항성 약화를 유도하여 병원균을 제어할 수 있는 방법을 개발한다면 새로운 개념의 S. pyogenes 감염 예방법및 치료법의 개발도 가능할 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 가. 연구개발의 필요성 ... 5
• 나. 최종목표 ... 5
• 다. 연구범위 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 가. Cas 단백질의 분자 구조 규명 및 분석 ... 6
• 나. Cas 단백질의 복합체 및 상호작용 분석 ... 6
• 다. Anti-CRISPR 단백질 연구 결과 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 9
• 가. 연구결과의 중요성 ... 9
• 나. 연구결과의 파급효과 및 활용성 ... 9
• 4. 참고문헌 ... 10
• 5. 연구성과 ... 11
• 끝페이지 ... 12