초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
▶ 근육세포의 분화와 재생에 중요한 인지질 분해효소 D1(PLD1)의 분자적 조절기작을 규명함으로써 근육 증강(muscle hypertrophy) 기전을 이해하고 PLD1의 활성 조절에 따른 근감소증의 치료의 가능성을 타진하고자 함.
▶ 이에 본 연구는 PLD1/mTORC1의 활성을 조절하는 UNE-L 도메인을 유효성분으로 하는 새로운 근육증강 물질을 개발하여 임상적용 가능성을 타진함.
1. LeuRS의 UNE-L 도메인은 근육 분화에 중요한 Vp34-PLD1-mTORC1의 활성이 증가시킴<

□ 연구의 목적 및 내용
▶ 근육세포의 분화와 재생에 중요한 인지질 분해효소 D1(PLD1)의 분자적 조절기작을 규명함으로써 근육 증강(muscle hypertrophy) 기전을 이해하고 PLD1의 활성 조절에 따른 근감소증의 치료의 가능성을 타진하고자 함.
▶ 이에 본 연구는 PLD1/mTORC1의 활성을 조절하는 UNE-L 도메인을 유효성분으로 하는 새로운 근육증강 물질을 개발하여 임상적용 가능성을 타진함.
1. LeuRS의 UNE-L 도메인은 근육 분화에 중요한 Vp34-PLD1-mTORC1의 활성이 증가시킴
2. AAV-UNE-L는 근육세포의 분화를 촉진하고 BaCl₂ 에 의한 근육 손상 후 근육 재생이 촉진시킴. 또한 AAV-UNE-L는 나이든 마우스의 근육의 크기가 증가시킴.
3. 근육세포 특이적 전달 peptide인 MTP/M12와 UNE-L 도메인을 결합시킨 PLD1/mTORC1 활성 조절 펩타이드 (MTP-UNE-L, M12-UNE-L) 제작
4. M12-UNE-L의 근육내의 주입에 의해 근육 재생이 증가하였고 이 근육 증진 효과는 PLD-/- 마우스에서는 관찰되지 않음

□ 연구개발성과
▶ 정성적 연구개발 성과
• 근육세포에서 PLD1에 의한 근육 증강 생체 신호 전달 기전의 기능 평가
• PLD1 신호 전달 도메인인 LeuRS의 UNE-L 도메인을 이용한 새로운 근육 증강 치료제 개발 (AAV-UNE-L과 근육 특이적 전달 펩타이드인 MTP/M12-UNE-L)
• 근육세포나 근육조직 내 새로운 근육 증강 치료제 효능 검증
• UNE-L 도메인을 유효성분으로 하는 근육증강물질은 근육 감소로 유발되는 질환, 구체적으로 긴장감퇴증, 근위축증, 근이영양증, 근육퇴화증, 근무력증 또는 근감소증환자를 대상으로 하는 근육증강제로 개발될 수 있음
▶ 정성적 연구성과 지표
• Proof of concept : UNE-L 도메인을 유효성분으로 하는 새로운 근육증강 물질을 개발하여 임상적용 가능성을 확인함.
• Validation of target : 새로운 근육증강 물질의 유효성분인 UNE-L 도메인의 타겟은 PLD1/mTORC1임을 검증함.
▶ 정량적 연구 개발 성과
• 발표 논문 : SCI/SCIE급 논문 6편 (평균 IF 4.1)
• 지적재산권 : 특허등록 (국내 1건), 특허 출원 (미국 1건, 국내 3건)

□ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과)
▶ 기술적 측면
• 근감소증의 새로운 therapeutic target으로 PLD1을 발굴: 새로운 신약 개발의 가능성 제시
• AAV-UNE-L과 MTP/M12-UNE-L는 분자 기전을 이용한 최초의 근육증진제로 그 이후에 분자 기전을 이용한 근육증진제의 개발의 기반을 마련할 것임.
• 근육 세포 특이적으로 전달 가능한 펩타이드 근육증강제 개발의 초석 마련
• 생물학제제의 새로운 패러다임의 제공
▶ 경제적 산업적 측면
• 세포 투과성 peptide의 기술 개발로 세포와 동물 내 효율적인 물질 전달의 가능성을 높임으로써 소량의 약물이나 치료제로 치료 효과를 높일 수 있음.
• 이제까지 치료제가 전무했던 노인성 근육 감소증의 치료의 초석을 마련함

(출처 : 요약문 12p)

Abstract ▼

□ Purpose&Contents
▶ We investigated the therapeutics for sarcopenia by identifying the molecular regulation mechanism of phosphatase D1 (PLD1), which is important for muscle cell differentiation and regeneration, understanding the mechanism of muscle hypertrophy, and regulating the activity of P

□ Purpose&Contents
▶ We investigated the therapeutics for sarcopenia by identifying the molecular regulation mechanism of phosphatase D1 (PLD1), which is important for muscle cell differentiation and regeneration, understanding the mechanism of muscle hypertrophy, and regulating the activity of PLD1.
▶ In the current study, we developed a new muscle enhancing substance using UNE-L domain that regulates the activity of PLD1 / mTORC1 as an active ingredient.
1. The UNE-L domain of LeuRS increases Vp34-PLD1-mTORC1 activity, which is important for muscle differentiation
2. AAV-UNE-L promotes differentiation of muscle cells and promotes muscle regeneration after muscle damage by BaCl2. AAV-UNE-L also increases musclesize in older mice.
3. PLD1 / mTORC1 activity regulatory peptides (MTP-UNE-L, M12-UNE-L) was developed by conjugating muscle cell specific permeable peptides MTP / M12and UNE-L Domain.
4. Muscle regeneration was increased by intramuscular injection of M12-UNE-L which was not observed in PLD-/-mice.

□ Results
▶ Qualitative R & D achievement
• Functional evaluation of muscle enhancing signaling mechanism by PLD1 in muscle Cells
• Development of new muscle enhancing peptide using UNE-L domain of LeuRS (AAV-UNE-L and muscle cell specific permeable peptide MTP / M12-UNE-L)
• Validation of new muscle augmentation therapy in muscle cells or muscle tissue
• Muscle enhancers using the UNE-L domain as an active ingredient can be developed as muscle enhancers for patients with diseases caused by muscle loss, specifically tense muscle weakness, muscular dystrophy, muscular degeneration, myasthenia gravis or muscle reduction.
▶ Qualitative Achievement Indicators
• Proof of concept: Development of new muscle enhancing substance using UNE-L domain that regulates PLD1 / mTORC1 activity as an active ingredient to confirm clinical applicability.
• Validation of target: The target of UNE-L domain, an active ingredient of new muscle enhancing substance, is Vps34 / PLD1 / mTORC1.
▶ Quantitative R & D Performance
• Published papers; 6 SCI / SCIE papers (average IF 4.1)
• Intellectual property rights: Patent registration (1 domestic), Patent application (US 1, 3 domestic)

□ Expected Contribution
▶ Technical aspects
• A proposal of new drug development by identifying PLD1 as a new therapeutic target for muscle atrophy.
• Development of AAV-UNE-L and MTP / M12-UNE-L as the first muscle enhancers based on molecular mechanisms.
• Offering the foundation for the development of peptide muscle enhancer that can deliver muscle cells specifically.
▶ Economic and Industrial Aspects
• Improvement of the therapeutic effect with a small amount of drug or therapeutic agent by developing the technology of cell permeable peptide
• Laying the foundation for the treatment of sarcopenia that has never been treated

(source : SUMMARY 13p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 보고서요약 ... 2
• 제 출 문 ... 10
• 보고서 요약서 ... 11
• 국문 요약문 ... 12
• SUMMARY ... 13
• Contents ... 15
• 목차 ... 16
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 18
• 1-1. 연구 개발 목적(총 3년) ... 19
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 20
• 1-3 연구개발의 중요성 ... 22
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 24
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 25
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 44
• 4-1. 목표달성도 ... 44
• 4-2. 관련 분야 기여도 ... 46
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 48
• 5-1. 연구결과의 활용방안 ... 48
• 5-2. 기대효과 ... 49
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 51
• 7. 연구개발성과의 보안등급 ... 53
• 8. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 53
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 54
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 55
• 11. 기타사항 ... 56
• 12. 참고문헌 ... 56
• 끝페이지 ... 57