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단백질 전달 시스템을 이용한 생체 내 골 특이적 직접교차분화 기반 골다공증 치료 기술 개발

보고서 정보
주관연구기관 서울대학교
Seoul National University
연구책임자 황석연
참여연구자 박주현
보고서유형최종보고서
발행국가대한민국
언어 한국어
발행년월2019-01
과제시작연도 2018
주관부처 과학기술정보통신부
Ministry of Science and ICT
등록번호 TRKO202000006472
과제고유번호 1711064561
사업명 바이오.의료기술개발(R&D)
DB 구축일자 2020-07-29
키워드 생체 내 직접교차분화.단백질 전달.골다공증.자성나노입자.조직 특이적 전달.In vivo transdifferentiation.Protein delivery.Osteoporosis.Magnetic nanoparticles.Target-specific delivery.

초록

▷ 1단계 연구에서 골세포 직접교차분화 유도인자 선별을 위해 Oct4 플라스미드 transfection을 통해 골 분화 촉진능을 확인한 후, 세포 투과성 단백질을 재조합하여 다양한 단백질들을 통해 혈관내피세포에서 골세포로의 교차분화법을 확립하였음.
▷ 뿐만 아니라 다양한 재조합 단백질들을 세포에 적용하였을 때의 독성과 안정성 확인 및 배양조건 등의 최적화를 통해 단백질의 생산 수율을 증대하였고, 대장균에서 불용성 발현된 단백질의 경우에는 변성 후 재접힘 공정을 수행하여 대량의 수용화 된 재조합 단백질을 수득하였음.
▷ 세

목차 Contents

  • 표지 ... 1
  • 제 출 문 ... 2
  • 보고서 요약서 ... 3
  • 요약문 ... 4
  • 목차 ... 6
  • 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
  • 1. 연구개발 목적 ... 7
  • 2. 연구개발의 필요성 ... 8
  • 3. 기존 연구와의 차별성 및 우월성 ... 10
  • 2. 연구수행내용 및 성과 ... 12
  • 1. 직접교차분화 유도인자 선별 ... 18
  • 2. 유도인자의 생체 내 전달을 위한 융합복합체 확보 ... 21
  • 3. 생체 내 직접교차분화를 위한 dCas9 단백질로 세포 게놈의 변형으로 특정 유전자 발현 조절 ... 22
  • 4. 생산된 Oct4-30Kc19 단백질을 혈관내피세포에 적용하여 세포 내 전달 및 안정성 확인 ... 24
  • 5. 생산된 Oct4-30Kc19 처리 이후 BMP4 성장인자와 함께 혈관내피세포의 골아세포로의 교차분화 진행 ... 25
  • 6. 제대혈 줄기세포에서의 BMP4 CRISPR 활성화 시스템에 의한 골분화 촉진 검증 ... 26
  • 7. 자성나노입자의 세포 내 도입 및 3차원 세포 응집 ... 27
  • 8. 3차원 모델에서 재조합 단백질의 직접 교차 분화 활성 및 유효성 확인 ... 29
  • 9. 골분화 촉진을 위한 다양한 요인 분석 ... 30
  • 10. 물리화학적 자극 요인을 이용한 골세포 분화 실험 ... 34
  • 11. 바이오글라스가 함유된 메타크릴레이트 젤라틴 크라이오겔의 형질 ... 39
  • 12. 농도별에 따른 바이오글라스 함유된 메타크릴레이트 젤라틴 크라이오겔의 세포 침투성 및 세포 독성 확인 ... 40
  • 13. 농도별에 따른 바이오글라스 함유된 메타크릴레이트 젤라틴 크라이오겔의 골 형성 유전자 발현 및 생체 내 골 형성 확인 ... 41
  • 14. 젤라틴/헤파린 크라이오겔의 형질 ... 43
  • 15. 젤라틴/헤파린 크라이오겔의 약물 서방출 확인 ... 44
  • 16. 젤라틴/헤파린 크라이오겔의 약물방출을 통한 혈관 형성 및 주사 가능성 확인 ... 45
  • 17. 젤라틴/헤파린 크라이오겔의 허혈성 hindlimb 생체 실험 ... 46
  • 18. 뼈 조직의 표적화를 위한 근적외선 형광물질(P800SO3)을 이용한 융합복합체의 활용성 ... 47
  • 19. 골세포 직접교차분화 유도인자 선별 및 유전자 클로닝 ... 48
  • 20. 30Kc19의 유전자가 결합된 골세포 직접교차분화 유도인자 클로닝 ... 48
  • 21. 대장균에서 30Kc19(혹은 30Kc19α)가 결합된 골세포 직접교차분화 유도인자 생산 ... 48
  • 22. 불용성 발현된 Oct4-30Kc19를 변성 후 재접힘(refolding)하여 생산 ... 50
  • 23. 재조합 L-Myc-30Kc19의 생산 ... 51
  • 24. 재조합 Osterix-30Kc19의 생산 ... 52
  • 25. 재조합 Cbfβ-30Kc19의 생산 ... 53
  • 26. 재조합 30Kc19α-Runx2의 생산 ... 54
  • 27. 동물세포에서 30Kc19(혹은 30Kc19α)가 결합된 골세포 직접교차분화 유도인자 생산 ... 55
  • 28. HEK293 cells에서 Oct4-30Kc19, C-Myc-30Kc19 재조합 단백질의 발현 및 정제 ... 55
  • 29. 재조합 유도인자 단백질의 세포 내 전달 ... 56
  • 30. 재조합 유도인자 단백질의 전달을 통한 성체줄기세포의 골 분화 유도 ... 57
  • 31. 30Kc19α-Runx2 단백질 전달을 통한 중간엽줄기세포의 골 분화 유도 ... 58
  • 32. 30Kc19 결합 골세포 직접교차분화 유도인자들의 전달을 통한 피부 섬유아세포의 골세포 직접 교차분화 유도 ... 60
  • 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 62
  • 3-1. 목표 ... 62
  • 3-3. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후대책(후속연구의 필요성 등) ... 62
  • 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 63
  • 붙임. 참고문헌 ... 64
  • 끝페이지 ... 66

표/그림 (63)

참고문헌 (25)

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