초록 ▼

□ 연구개요
(1) 연구 목적: 전전두엽 신경회로를 중심으로 시냅스 접착단백질들의 상호작용 및 작동기전에 관한 심화 이해를 바탕으로 관련 뇌질환 치료법 개발을 위한 새로운 개념 지식 제공을 목표
(2) 연구 내용:
· 억제성 시냅스 접착단백질 (Slitrk3 및 Neuroligin-2 [Nlgn2])의 전전두엽 조건부 형질전환 낙아웃 마우스 분석 실시. 이들 단백질들의 상호작용 역할을 분석하기 위해 더블 낙아웃 제작 분석 실시
· 전전두엽 및 해마 CA1 영역내 비교 분석
· Slitrk2 및 Calsyn

□ 연구개요
(1) 연구 목적: 전전두엽 신경회로를 중심으로 시냅스 접착단백질들의 상호작용 및 작동기전에 관한 심화 이해를 바탕으로 관련 뇌질환 치료법 개발을 위한 새로운 개념 지식 제공을 목표
(2) 연구 내용:
· 억제성 시냅스 접착단백질 (Slitrk3 및 Neuroligin-2 [Nlgn2])의 전전두엽 조건부 형질전환 낙아웃 마우스 분석 실시. 이들 단백질들의 상호작용 역할을 분석하기 위해 더블 낙아웃 제작 분석 실시
· 전전두엽 및 해마 CA1 영역내 비교 분석
· Slitrk2 및 Calsyntenin-3의 해마 CA1 영역에서의 기능 분석 (공동연구)
· 뇌정신질환자에서 도출한 Slitrk1/2/3/5 patient mutant 시냅스 생성능 분석
· PTPσ 단백질 (Slitrk 리간드)의 전전두엽 (layer II/III to V) 신경회로 기능 분석
· SALM3와 리간드 단백질 (PTPδ) 복합체 구조 결정 (공동연구)

□ 연구 목표대비 연구결과
(1) 슬릿트랙 단백질의 시냅스 기능 조절 분자기전 심화연구: Slitrk3/Nlgn2 단백질을 동시에 전전두엽 신경세포에서 삭제한 마우스를 제작하여 이미징/전기생리/행동실험/기타 신경회로 tracing 분석까지 모두 완료하여 현재 국제학술지 투고를 위한 논문 작업 진행 (미발표 연구결과). 각종 뇌정신질환과 연관된 슬릿트랙 missense mutations (Slitrk2는 외국 연구진과의 공동연구로 새롭게 발굴)의 초기 분석 실시하여 현재 낙아웃 마우스를 이용한 추가 실험 진행 (미발표 연구결과). Slitrk2-PDZ 도메인 단백질들과의 상호작용을 통한 해마 CA1 흥분성 시냅스 발달 기전을 발굴함(Sci Rep/2019/2회).
(2) 슬릿트랙 단백질과 결합하는 각종 시냅스 접착 단백질 심화연구: Calsyntenin-3 단백질 낙아웃 마우스를 활용한 해마 CA1 영역 특정 신경회로에서의 중요성 입증함(J Biol Chem/2020/0회). Slitrk 리간드인 PTPsigma conditional 낙아웃 마우스를 활용한 전전두엽 및 해마 신경회로에서 흥분성 시냅스 신경전달물질 방출에 관여하는 기전 발굴 (iScience/2020/0회). 또한 공동연구를 통해 SALM3-PTPdelta 복합체 구조 결정 (Sci Rep/ACCEPTED/0회).

□ 연구개발결과의 중요성
(1) 학술적 측면: 새로운 시냅스 형성 기전 심화 이해 및 뇌영역별로 서로 다른 신경회로 작동 기전 모델 제시
(2) 기술적 측면: 특정 시냅스 접착과정을 제어 기술 개발에 활용
(3) 사회경제적 측면: 시냅스 형성 기전에 문제가 생겨 발생할 수 있는 뇌질환 발병 원리의 이해 및 치료제 개발에 필요한 개념 제공

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1. 연구개요 ... 4
• 1.2. 연구목표 ... 5
• 1.3. 핵심 연구 아이디어 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 2.1. Slitrk3/Nlgn2 전전두엽 더블 낙아웃 분석 ... 5
• 2.2. Slitrk2 단백질의 in vivo 시냅스 작동 기전 분석 ... 7
• 2.3. 뇌정신질환자에서 최근 발견된 Slitrk1/2/3/5 유전자 돌연변이 특성 분석 ... 8
• 2.4. SALM3 단백질 구조 결정을 통한 작동 기전 분석 ... 9
• 2.5. 흥분성 신경회로 입력을 조절하는 신규 분자모델 제안: Calsyntenin-3/Neurexin 시냅스 접착 경로 ... 10
• 2.6. Slitrk 단백질 군 및 SALM3 단백질 리간드인 PTPσ 단백질 in vivo 기능 분석 ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 14
• 3.1. 학술적 중요성 ... 14
• 3.2. 기술적 중요성 ... 14
• 3.3. 경제사회적 중요성 ... 14
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 16
• 대표적 연구실적 ... 20
• 끝페이지 ... 26