초록 ▼

연구개요
다중주파수 (9/34/94 GHz) CW/pulse EPR 분광법을 이용하여 알츠하이머병의 주요 원인이라고 알려진 아밀로이드 펩타이드 피브릴화의 메커니즘을 분자 수준에서 연구하고자 하였음. 특히 아밀로이드 펩타이드 피브릴화에서의 금속 이온의 효과를 연구하기 위해 금속이온의 아밀로이드 펩타이드에서의 결합 자리의 국부적 구조를 심도있게 분석하고 또한 피브릴화의 저해제와의 작용 기작을 설명하기 위한 중간체를 성공적으로 분석함. 스핀표지 EPR을 이용하여 자기조립나노구조체의 국부적 구조 및 dynamics을 연구하였음. 따라

연구개요
다중주파수 (9/34/94 GHz) CW/pulse EPR 분광법을 이용하여 알츠하이머병의 주요 원인이라고 알려진 아밀로이드 펩타이드 피브릴화의 메커니즘을 분자 수준에서 연구하고자 하였음. 특히 아밀로이드 펩타이드 피브릴화에서의 금속 이온의 효과를 연구하기 위해 금속이온의 아밀로이드 펩타이드에서의 결합 자리의 국부적 구조를 심도있게 분석하고 또한 피브릴화의 저해제와의 작용 기작을 설명하기 위한 중간체를 성공적으로 분석함. 스핀표지 EPR을 이용하여 자기조립나노구조체의 국부적 구조 및 dynamics을 연구하였음. 따라서 아밀로이드 펩타이드 피브릴화의 분자적 형성 기작을 연구하는데 중요한 결과를 도출할 수 있었음.

연구 목표대비 연구결과
1) 금속-아밀로이드 펩타이드 구조체와 저해제의 ternary complex의 구조 연구 및 작동기작을 규명 : 구리 금속 이온-아밀로이드 베타 펩타이드 구조체와 chemical regulator와의 배위 구조 및 상호작용을 규명하고자 전자상자기공명을 이용하여 구리(II)-아밀로이드 베타-chemical regulator 가 ternary complex를 이룸을 규명하였으며 이들의 구조를 원자분해능으로 제시함.

2) 아밀로이드 베타 펩타이드(amyloid β peptide)와 금속 이온과의 결합 구조 및 금속 이온의 역할 연구 : 아밀로이드 펩타이드 피브릴화에서의 금속 이온의 역할을 연구하기위해 스핀-트랩을 이용하여 활성산소종의 생성 여부를 알아내고 반응기작을 규명하고자 함.

3) 스핀-표지(spin-labeling)을 이용한 자기조립나노구조체의 자기조립과정과 수화상태에 대한 연구: 자기조립나노구조체(self-assembled peptide nanostructure, SPN)의 형성 과정은 아밀로이드 펩타이드의 피브릴화 현상과 많은 유사점이 있음.
따라서 아밀로이드 펩타이드 피브릴화 메커니즘을 연구하기 위한 한 방법으로 자기조립나노구조체의 자기조립과정과 이에 따른 수화(hydration) 상태 변화를 조사함. SPN의 구조와 그 주변의 수화 상태에 대한 정보를 얻기 위하여 다중주파수/다중기법 전자상자기공명 기법을 응용하여 연구를 진행하였음.

연구개발결과의 중요성
본 연구과제는 알츠하이머병의 주요 원인이라 여겨지는 아밀로이드 펩타이드의 피브릴화의 분자적 수준에서의 반응 기작을 연구함을 목표로 국내에서는 최초로 시도되는 펄스 전자상자기공명 분광법을 응용하여 다른 분광학적 방법으로는 얻을 수 없는 유일한 정보를 얻는데 성공하였음. 특히 저해제와 금속-아밀로이드 펩타이드의 ternary complex 형성을 이루는 정보의 직접적 근거를 처음으로 제시함으로써 향후 저해제 개발에 긴요한 정보를 제공하였다고 사료됨. 또한 펩타이드의 피브릴화는 알츠하이머 뿐만 아니라 다른 뇌질환의 요인이 된다고 알려져있어 이와 관련한 연구에 대해 본 연구과제에서 수행한 분자적 기반의 기초적 정보는 본 연구과제의 중요성을 더하리라 사료됨.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1) 연구의 목표 및 내용 ... 5
• 2) 연구의 필요성 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 8
• 1). 1차년도 (2017) ... 8
• 2) 2차년도 (2018) ... 11
• 3) 3차년도(2019) ... 16
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 19
• 4. 참고문헌 ... 20
• 5. 연구성과 ... 21
• 대표적 연구실적 ... 24
• 끝페이지 ... 33