초록 ▼

ㅇ 연구개발 목표 및 내용
ㆍ 최종 목표
배아줄기세포에서 특이적으로 기능하는 코헤신 복합체가 자매염색분체 안정화 과정에 관여함을 최초로 증명함으로써 유전질환 유발과 관련한 연계연구를 구현하고, 이를 통해 코헤신 인자가 강화된 배아줄기세포를 확립 및 동물 모델에 적용하여 근본적인 유전질환 초기 억제 기전을 제시하는 것을 본 과제의 최종 목표로 설정함
ㆍ 전체 내용
연구 배경 및 범위
코헤신 복합체는 염색체 분리과정에 깊게 관여함으로써 세포 생장 및 다음 세대로의 유전에 매우 중요한 역할을 함. 따라서 코헤신

ㅇ 연구개발 목표 및 내용
ㆍ 최종 목표
배아줄기세포에서 특이적으로 기능하는 코헤신 복합체가 자매염색분체 안정화 과정에 관여함을 최초로 증명함으로써 유전질환 유발과 관련한 연계연구를 구현하고, 이를 통해 코헤신 인자가 강화된 배아줄기세포를 확립 및 동물 모델에 적용하여 근본적인 유전질환 초기 억제 기전을 제시하는 것을 본 과제의 최종 목표로 설정함
ㆍ 전체 내용
연구 배경 및 범위
코헤신 복합체는 염색체 분리과정에 깊게 관여함으로써 세포 생장 및 다음 세대로의 유전에 매우 중요한 역할을 함. 따라서 코헤신 기능의 저해는 심각한 유전질환이나 불임의 원인이 됨. 코헤신은 크게 mitotic/meiotic으로 나눠지는데, mitotic 세포인 배아줄기세포에서 meiotic 코헤신 인자인 REC8과 STAG3가 높은 수준으로 발현하며 분화가 진행될수록 mitotic 코헤신과는 달리 점차 감소함 (Choi et al., unpublished). Mitotic 코헤신과 같이 REC8과 STAG3의 기능 저해는 심각한 염색체 이수성의 원인이 되며 지금까지 알려지지 않은 또 다른 염색체 분리 조절 인자로 예상됨. 이에 따라, 배아줄기세포 특이적 코헤신 인자의 조절을 통한 염색체 분리 오류를 효과적으로 극복하며 근본적인 유전적질환의 치료에 접근할 수 있는 연구가 필요함. 본 연구과제에서는 위 연구목표를 바탕으로 아래 3 가지의 연구내용을 제시함.
REC8과 STAG3의 mitosis 코헤신 결합 가능성 및 염색체 분리에 관한 기능 연구
- Mitotic 코헤신 인자(SMC3, RAD21, SMC1)와 REC8, STAG3의 각각의 기능 결함 (siRNA)이 유도된 배아줄기세포에서 metaphase 고정된 염색체의 형태분석 (Fluorescence in situ hybridization)을 통해 세포 분열기간동안 REC8과 STAG3이 염색체 분리조절 및 이수성에 관련한 역할을 증명하고자 함
REC8과 STAG3를 안정적 발현하는 줄기세포 제작을 통한 염색체 분리 정확성 증진 연구
- 배아줄기세포가 분화함에 따라 mitotic 코헤신과는 달리 REC8과 STAG3는 점차 감소함. 세포 분열 과정중 중요 인자의 감소는 염색체 이수성의 위험을 증가시킬 것으로 예상됨. 따라서 REC8과 STAG3가 지속적으로 발현되는 배아줄기세포주 확립이 필요하며 두 가지의 방법으로 접근함.
ㆍ 1단계
- 목표 : 배아줄기세포에서 특이적으로 기능하는 코헤신 인자가 자매염색분체 안정화에 관여함으로써 염색체 이수성과 같은 중대 결함을 일으킬 억제할 수 있는지 그 기능을 규명하고자 함
- 내용 : 염색체 분리에 관여하는 단백질의 기능을 규명함으로써 비분리에 관련한 메커니즘을 규명하였음

ㅇ 연구개발성과
- 코헤신 단백질 (REC8,STAG3)은 배아줄기세포에서 특이적으로 코헤신 복합체를 구성함을 밝혔고 REC8/STAG3으로 구성된 코헤신 복합체는 배아줄기세포의 분열과정에서 정상적인 분열을 유도하는데 중요한 역할을 수행함을 밝힘
- 염색체 비분리에 관여하는 핵심 단백질들의 기능을 규명함으로써 그 동안 밝혀지지 안았던 염색체 분리 메커니즘을 규명 및 유전적으로 안정화된 세포주를 개발하였고 이를 통해 유전질환 억제에 관련한 폭 넓은 연구확장의 기회를 제공함

ㅇ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
기술적 측면
기존에 보고되어왔던 코헤신 역할이 아닌 meiotic 코헤신의 인자가 줄기세포에서 직접 세포 분열 및 염색체 분리과정에 관여함을 밝힘으로써 줄기세포 코헤신 분야의 새로운 연구방향 제시함
경제적․산업적 측면
본 연구를 통해 염색체 이수성 발생이 억제된 역분화 유도만능세포 제작 및 동물모델에서의 유전질환 억제 메커니즘에 대한 논문을 발표하고, 관련 기작의 조절을 통해 염색체 분열 정확도를 높이는 원천기술 개발에 대한 지적재산권을 확보함


(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1 연구개발 목적 ... 4
• 2 연구개발의 필요성 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 1) 연구내용 및 결과 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 8
• 1) 연구수행 결과 ... 8
• 2) 목표 달성 수준 ... 8
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 9
• 1) 연구개발의 목표 ... 9
• 2) 구체적 달성 목표 ... 9
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 9
• 1) 연구성과 ... 9
• 2) 연구성과 활용계획 ... 9
• 6. 참고문헌 ... 10
• 끝페이지 ... 10