초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 노화 및 수명 조절 연구의 최적의 모델로서 예쁜꼬마선충을 중심 모델로 이용하여 수명 조절 인자를 발굴 분석하는 것을 목표로 함. 그 중에서도 DNA의 수선, 단백질의 항상성에 대응되는 RNA의 항상성을 조절하여 수명을 증진한다는 독창적인 개념을 도입하여 이를 증명하고, 그 메커니즘을 분석함으로써 노화 연구 뿐 아니라 분자생물학의 기존 지식과도 차별화되는 새로운 관점을 제시하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구는 단백질 혹은 DNA의 변성이 아닌 RNA 독성 증가에 의한 개체

□ 연구개요
본 연구에서는 노화 및 수명 조절 연구의 최적의 모델로서 예쁜꼬마선충을 중심 모델로 이용하여 수명 조절 인자를 발굴 분석하는 것을 목표로 함. 그 중에서도 DNA의 수선, 단백질의 항상성에 대응되는 RNA의 항상성을 조절하여 수명을 증진한다는 독창적인 개념을 도입하여 이를 증명하고, 그 메커니즘을 분석함으로써 노화 연구 뿐 아니라 분자생물학의 기존 지식과도 차별화되는 새로운 관점을 제시하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구는 단백질 혹은 DNA의 변성이 아닌 RNA 독성 증가에 의한 개체 노화라는 가설을 세우고 이를 각종 다양한 현대생물학의 방법으로 테스트하여 최고 수준의 논문을 발표하는 것을 목표로 상정하였음.
이를 위해 RNA 항상성이 증가하고 이를 통해 항노화 및 건강 수명 증진 효과를 보이는 인슐린/IGF-1 신호전달체계에 초점을 맞추어 신규 노화 조절 인자를 발굴하였음. 그 중에서 PFD-6의 경우엔 단백질 샤페론 발현을 증진하여 건강 노화를 유도함을 밝힘. 본 연구는 RNA의 항상성과 단백질의 항상성 유지가 서로 밀접한 관계를 가지면서 건강한 장수를 이루게 한다는 가능성을 보여줌(Son et al., 2018, Genes and Dev). 또한 MAST kinase인 KIN-4의 경우엔 PTEN과 물리적인 상호작용을 통하여 RNA 항상성이 증가해 있는 인슐린 수용체 돌연변이의 장수를 돕는다는 것을 발견하였음(An et al., 2019, Aging Cell). 더 나아가 DNA와 단백질 뿐 아니라 지질의 항상성이 건강 수명 증가에 필수적임을 밝힘으로써 RNA와 지질의 항상성 조절에 의한 항노화 가능성을 제시하였음(Lee et al., 2019, PLoS Biol.). 또한 RNA 항상성을 증진시키는 인슐린 신호전달체계의 일시적 감소가 면역 노화에 의하여 감염에 취약한 개체의 면역성을 증가시키는 역 면역노화 현상을 증명하였음(Lee et al., 2019, bioRxiv). 이를 통하여 본 과제를 사사한 연구 개발 성과로 2018년 Genes and Development 1편(IF 9.462, 상위 6%), 2019년 Aging Cell 2편(IF: 7.346, 상위 5%), PLoS Biology 1편(IF:8.386, 상위 3%) 등의 우수 논문을 포함하여 5건의 SCI 저널에 교신저자로 출간하였고 3건의 특허 출원을 수행함.

□ 연구개발결과의 중요성
단백질 변성과 DNA 돌연변이가 아닌 RNA 항상성 조절의 쇠퇴에 의한 건강 수명 감소라는 개념은 이제껏 존재하지 않았던 본 연구자의 독창적인 가설이며 본 연구의 성공은 현재 DNA와 단백질 중심의 수명 조절 연구 및 분자생물학 연구의 패러다임 변화를 이끌 수 있음. 건강 수명을 증진시킬 수 있는 신약의 타겟이 부족한 상황에서 본 연구에서 발굴한 RNA helicase, PFD-6, KIN-4 등의 장수 유도인자들은 신약 개발의 중요한 타겟으로 사용 가능하며, 건강 수명 증진과 노화 관련 질환의 치료 및 예방을 위한 새로운 전략을 수립하는데 사용 가능함.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1-1. 연구개발과제의 최종 목표 ... 4
• 1-2. 연구 개발 결과 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 2.1. RNA 품질 관리를 조절하는 NMD 조절인자의 수명 조절 기전 분석(국내 특허 출원) ... 4
• 2.2. PFD-6의 개체의 수명을 조절하는 메커니즘 규명(Son et al., 2018, Genes & Dev) ... 6
• 2.3. KIN-4를 비롯한 신규 수명 조절 인자 발굴 및 포유동물세포에서의 기전 연구(An et al., 2019, AgingCell) ... 8
• 2.4. MDT-15에 의한 불포화지방산 합성에 의한 수명 증진연구(Lee et al., 2019, PLoS Biology) ... 10
• 2.5. 체내 RNA 항상성 증진을 통한 역노화 꼬마선충 제조 및분석(Lee et al., 2019, Biorxiv) ... 12
• 2.6. RNA 결합 가능 도메일을 가진 알파 arrestin 단백질의수명 조절 가능성 분석(Park et al., 2017 F1000 research) ... 15
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 16
• 4. 참고문헌 ... 16
• 5. 연구성과 ... 17
• 대표적 연구실적 ... 28
• 끝페이지 ... 44