초록 ▼

□연구개요
본 연구의 목적은 흥분성 시냅스 발달에 특이적으로 작용하는 시냅스 접착 단백질인 LRRTM (Leucine-rich repeat transmembrane protein) 3 단백질 군에 의한 신경회로 활성 변화를 특정 뇌 영역 및 성별에 따라 분석하여, 자폐증 (Autism-spectrum disorder; ASD)에 동반되는 신경회로 이상 조절과 사회성 결함 행동 표현형 (phenotype) 회복을 시도하고자 함.

□연구 목표대비 연구결과
LRRTM 단백질을 유전학적으로 제거한 결손 생쥐에 대한

□연구개요
본 연구의 목적은 흥분성 시냅스 발달에 특이적으로 작용하는 시냅스 접착 단백질인 LRRTM (Leucine-rich repeat transmembrane protein) 3 단백질 군에 의한 신경회로 활성 변화를 특정 뇌 영역 및 성별에 따라 분석하여, 자폐증 (Autism-spectrum disorder; ASD)에 동반되는 신경회로 이상 조절과 사회성 결함 행동 표현형 (phenotype) 회복을 시도하고자 함.

□연구 목표대비 연구결과
LRRTM 단백질을 유전학적으로 제거한 결손 생쥐에 대한 분자 생물학적, 조직 생화학적, 전기 생리학적, 마우스 행동유전학적 표현형 분석을 통해 자폐증의 유전적 발병 기전을 탐색하고자 아래와 같은 구체적인 연구결과를 얻음. 흥분성 시냅스 접착 단백질 LRRTM3 결손 생쥐들에 관한 통합적인 분석을 시도하여 (1) 지금까지 알려지지 않은 LRRTM3 유전자의 사회성 결여의 자폐 관련 행동학적 특성인 사회적 인지(social recognition), 공포 조건화 구분 능력 (contextual fear discrimination)의 결여, social dominance(subordinate, 사회적 열성)을 규명하였고, (2) 자폐증 원인 신경회로 규명에 있어 비정상적인 해마 치아이랑 (DG) mossy fiber axonal sprouting과 hippocampal dependent processing 결함사이의 연관성을 확인하였음. 신경회로망 동정을 통해 신경가소성의 변화와 행동수준의 변화에 미치는 연계성 확립함. 또한 (3) 유전자의 발현 조절 바이러스 (SPO-sh RNA 주입, AAV-LRRTM3 rescue viruses 주입)를 이용한 유전자 발현 증가 및 삭제 기술을 이용하여 핵심 신경회로망(DG-CA3 synapse) 변화를 통한 시냅스 가소성, 신경세포 구조와 기능, 그리고 자폐 관련 행동 수준 회복을 확인함으로써 특정 뇌 신경회로들을 수반하는 핵심 신경신호 경로와 자폐증 병인기전과의 연관성을 확립(사회행동 제어 신경회로 검증).

□연구개발결과의 중요성
새로운 자폐 동물 구축 및 관련 신경회로 활성 이상 분석을 통해 동정된 신규 자폐 관련 시냅스 접착 단백질 LRRTM3에 의한 시냅스 생성기전을 이해하고 시냅스 신호 핵심 결합단백질(synaptic signaling scaffolds)과의 상호작용 기능을 규명하여 흥분성 및 억제성 시냅스 발달을 제어하는 새로운 이론적 근거를 확보함. 본 연구의 방식은 신경회로의 해부학적 이상과 시냅스 신호 핵심 결합 단백질 이상 간의 연관성에 대한 통합적 신경 네트워크 지도 제작을 가능하게 하고, 관련 시냅스 유전자 결핍 형질 동물을 이용한 자폐 유사 행동 측정과 전기 생리, 분자 생물, 신경 생화학적 측정을 동시에 수행함으로써, 이들의 작용 기전을 이해하는데 다차원적 정보 확보를 함. 뇌기능 장애에 공통적으로 발견되는 핵심 병리기전과 원인 뇌 경로를 매개하는 다양한 신경회로를 동정하고 이들 신경회로 활성과 자폐 병인기전과의 연관성을 통한 신경회로 유래 뇌질환 개념을 확립하여 효율적인 신경회로 특이적 활성 조절 기술을 발굴 함. 본 연구과제의 연구결과들은 추후 시냅스 접착단백질의 기능에 대한 특성화된 기초자료를 제공하여 다른 연구 분야와의 융합을 통해 관련 뇌질환 치료법 개발 및 검증에 기여할 것으로 생각됨.

(출처 : 요 약 문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 3
• 1. 1차년도 연구 성과 ... 3
• 2. 2차년도 연구 성과 ... 5
• 3. 3차년도 연구 성과 ... 8
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 11
• 4. 참고문헌 ... 11
• 5. 연구성과 ... 12
• 끝페이지 ... 12