초록 ▼

□ 연구개요
본 연구진이 제안하는 과제의 최종목표는 새로운 형태의 번역 기전인 CBC 의존적 번역의 기전 규명과 생물학적 중요성 규명이다. 구체적으로 생명현상의 가장 근간에 있는 분자생물학의 중심원리에 대해 다음과 같은 질문을 던지고자 한다. (1) mRNA에서 대량의 단백질이 만들어지기 전, mRNA의 품질을 검증하기 위한 CBC 의존적 번역이 실제로 존재하는가? (2) CBC에서 eIF4E로 치환되는 과정이 새로운 형태의 유전자 발현조절 방법으로 사용되는가? (3) CBC 의존적 번역은 어떠한 방법으로 mRNA 품질검증 기

□ 연구개요
본 연구진이 제안하는 과제의 최종목표는 새로운 형태의 번역 기전인 CBC 의존적 번역의 기전 규명과 생물학적 중요성 규명이다. 구체적으로 생명현상의 가장 근간에 있는 분자생물학의 중심원리에 대해 다음과 같은 질문을 던지고자 한다. (1) mRNA에서 대량의 단백질이 만들어지기 전, mRNA의 품질을 검증하기 위한 CBC 의존적 번역이 실제로 존재하는가? (2) CBC에서 eIF4E로 치환되는 과정이 새로운 형태의 유전자 발현조절 방법으로 사용되는가? (3) CBC 의존적 번역은 어떠한 방법으로 mRNA 품질검증 기전과 신호전달을 하는가? (4) CBC 의존적 번역의 생물학적 중요성은 무엇인가?. 과제를 통해 위의 질문에 대한 해답을 찾고 CBC 의존적 번역과 관련된 질환의 치료제 개발법을 제시하고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구과제의 2단계 동안 규명한 핵심 연구결과는 다음과 같다.
(1) eIF4A3 인산화에 의한 새로운 형태의 유전자 발현조절 기전 규명: 세포주기 동안 CDK에 의해 eIF4A3의 인산화가 이루어지고, 이를 통해 세포주기에 따라 NMD 효율이 변함을 규명.
(2) Cap 결합 단백질의 치환 기전 규명: mRNA의 5’-cap 구조에 결합하는 cap 결합 단백질을 어떻게 CBC에서 eIF4E로 치환되는가에 대한 분자생물학적 기전 규명
(3) CBC 의존적 번역과 관련된 mRNA 안정성 조절 기전 규명: Histone mRNA의 특이적인 안정성 조절 기전 규명.
(4) mRNA modification을 통한 새로운 형태의 mRNA 안정성 조절 기전 규명: m6A RNA modification을 통해 이루어지는 mRNA 제거 기전 규명.
➢ 본 연구진은 창의과제 2단계 동안 성실히 연구를 수행한 결과, 아래와 같은 다수의 연구결과를 논문으로 발표할 수 있었음.
- NMD와 결부된 비정상적인 단백질의 제거 기전 규명: Nature Communications (2020)
- 새로운 형태의 mRNA decay 기전 규명: Molecular Cell (2019), Trends in Genetics (2020), FASEB J. (2019), Journal of Biological Chemistry (2019), RNA (2019), Experimental Molecular Medicine (2020)
- CBC에서 eIF4E로의 치환 기전 규명: Nucleic Acids Research (2019)
- EJC에 의한 유전자 발현 조절 기전 규명: Cell Reports (2019)
➢ 특히 2019년 Molecular Cell 지에 발표한 m6A에 의한 mRNA 제거 기전은 발표한 지 1년이 갓 지났음에도 불구하고, 약 85회가 인용되었다. 따라서 지난 2단계 동안 수행했던 연구내용이 우수국제전문학술지에 발표되었을 뿐만 아니라, 해당분야에 큰 파급효과를 미치고 있다고 판단된다.

□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
성공적인 연구수행을 통해 도출될 결과는 분자생물학의 중심원리의 수정을 가할 수 있을 만큼 큰 파급효과를 가질 것으로 사료된다. 또한 CBC 의존적 번역과 직접적으로 관련이 있는 NMD 유발질환 치료제 개발에 대한 원천기술 확보를 가능케 할 것이다. 또한 본 창의연구를 통해 국내에서는 다소 생소한 분야를 국내 연구진 및 학생들에게 소개할 수 있는 좋은 계기를 마련할 수 있을 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발 목표 및 내용(연구계획서상에 작성된 목표 및 내용을 기술) ... 4
• 가. 최종목표 ... 4
• 나. 단계목표(당초목표 및 수정․보완 목표) ... 4
• 다. 당초 목표의 수정․보완(중요 연구변경) 사유 ... 4
• 라. 2단계 연차별 연구목표 및 내용 ... 5
• 2. 연구 추진전략 및 방법 ... 6
• 3. 주요 연구개발결과 ... 22
• 가. 계획대비 달성도 ... 22
• 나. 대표적 연구업적 ... 49
• 다. 현 단계 달성된 연구결과의 세계적 연구 위상 ... 50
• 라. 기타 계획하지 않은 연구성과 ... 50
• 마. 연구역량 향상 정도 ... 50
• 바. 세계적 연구리더로서 연구책임자의 성장 정도 ... 51
• 4. 연구수행에 따른 문제점 및 개선방향 ... 52
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 53
• 끝페이지 ... 58