초록 ▼

○ 연구의 목적 및 내용
GABBR2는 GABA B 수용체를 전사하는 유전자로 뇌의 발달과 기능에 매우 중요하다. 본 연구진은 사람의 GABBR2 de novo 변이가 발생하는 경우 뇌전증 또는 레트 증후군과 같이 다양한 형태의 뇌발달 장애가 발생한다는 점을 밝힌 바 있다1. 이에 본 연구진은 한국-스위스 연구 교류를 통해 (1) GABBR2 단백질의 기능적 연구를 통해 변이에 따라 GABA B수용체의 기능이 어떻게 변하는지, (2) GABA 수용체의 시그널링 시스템을 분석하여 뇌 발달에 미치는 영향과 병적인 기전을 밝히고자

○ 연구의 목적 및 내용
GABBR2는 GABA B 수용체를 전사하는 유전자로 뇌의 발달과 기능에 매우 중요하다. 본 연구진은 사람의 GABBR2 de novo 변이가 발생하는 경우 뇌전증 또는 레트 증후군과 같이 다양한 형태의 뇌발달 장애가 발생한다는 점을 밝힌 바 있다1. 이에 본 연구진은 한국-스위스 연구 교류를 통해 (1) GABBR2 단백질의 기능적 연구를 통해 변이에 따라 GABA B수용체의 기능이 어떻게 변하는지, (2) GABA 수용체의 시그널링 시스템을 분석하여 뇌 발달에 미치는 영향과 병적인 기전을 밝히고자 한다.

○ 연구개발성과
레트 증후군 (RTT) 및 뇌전증 (EE) 환자에서 발견된 GABBR2 변이의 기능적 분석을 위해 G protein activation assay와 Gqi chimeric protein luciferasereporter assay 시행하였다. 실시간으로 GABA B 수용체에 대한 G protein의 활성도를 측정할 수 있는 변이를 적용하는 경우G protein activationassay 에서는 작용제와 길항제의 반응이 달라짐을 관찰할 수 있었다. 작용제를 적용하기 전 상태의 G protein 활성도가 달랐으며 GABA B수용체의 작용제인 GABA 였을 때 이에 대한 작용 반응이 RTT, EE 변이에서 유의미하게 감소되어 있음을 관찰할 수 있었다. 길항제인 CGP를 투여하는 경우 정상군 (WT)과 RTT변이에서는 초기 활성도로 회복됨을 관찰할 수 있었으나 EE변이에서는 유의미하게 큰 길항작용이 관찰되었다. Gqi chimericprotein luciferase reporter assay에서도 마찬가지로 RTT, EE 변이에서 작용제의 적용 없이도 초기 G protein 활성도가 높음이 관찰되었으며 GABA 작용제의 적용에 반응이 없음이 관찰되었다. 이와 같은 결과를 종합하여 볼 때 RTT, EE 환자에서 발견된 GABBR2 변이는 세포의 일반 활성도를 높이고 작용제에 대한 반응이 저하됨으로써 병태생리적 역할을 하는 것으로 추정할 수 있다.
GABAB 수용체 변이의 G protein 활성도를 측정한 동일한 실험 기법을 이용하여 GABA B수용체와 함께 발현되는 단백인 Ajap1과 Nrg3에 대한 G protein 활성도를 측정하였다.
Ajap1의 경우 정상군 (WT) 과 GABA B 수용체와의 결합을 할 수 없는 변이를 가진 군(MT), 그리고 대조군을 비교하였다. 세 군간 유의미한 차이는 보이지 않았으나 Ajap1을 동반발현 시키는 경우 G protein의 활성도가 증가하는 경향성을 보여 이에 대한 후속 연구를 진행할 예정이다. Nrg3의 경우 G protein 활성도에서 유의미한 차이가 관찰되지 않았다.

○ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과)
본 연구를 통해 연구진은 두 가지 방향으로 후속 공동 연구를 진행하여 추후 SCI(E)급 저널에 해당 연구 결과를 보고하기로 하였다.
첫째, GABBR2의 인간 병태학을 더 심도있게 탐구하기 위해 인간 변이가 knock-in 된 마우스를 제작, 이에 대한 행동 변화를 관찰하고 본 연구 기간 동안 밝혀낸 세포 수준의 전기생리학적 변화가 실제 마우스 모델에서도 적용이 되는지 확인한다.
둘째, GABBR2 인간 변이가 도입된 마우스의 뇌를 적출하여 single cell RNAseq 기법을 이용, 유전체적으로 어떠한 변화가 발생하는지 확인하도록 한다.
이와 같은 연구 결과는 추후 GABBR2 변이를 가지고 이는 환자 뿐 아니라 레트 증후군 환자의 병태생리를 이해하는데 큰 도움이 될 것으로 생각되며 추후 해당 환자들의 치료에 많은 변화를 줄 것으로 기대한다. 해당 연구는 사업 이후에도 서울대학교 (한국) –바젤대학교 (스위스) 지속적으로 교류하여 공동연구 형태로 진행하기로 하였다.

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 6
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 8
• 3-1. 목표 ... 8
• 3-2. 목표 달성여부 ... 8
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 8
• 끝페이지 ... 9