초록 ▼

□ 연구개요
● 단일 시냅스에서 자극에 의한 지속적인 신경전달을 조절하는 인자는 시냅스 낭 숫자, 분비 위치 점유도, 분비된 단백질 제거, 신경전달물질 재보충, 시냅스 낭 재보충 등 다양한 기전이 알려져 있고, 이 중 하나라도 이상이 발생하면 신경전달에 심각한 문제가 생긴다.
● 최근 다양한 연구결과에 의해 신경 기능 조절에 개별 시냅스의 성질이 중요하다고 알려졌으나 기존 전기생리학적 실험방법으로는 개별 시냅스에서 발생하는 신경전달기전 차이점이나 빠른 변화를 검증할 수 없는 한계를 지녔다.
● 본 연구에서 전기생리학

□ 연구개요
● 단일 시냅스에서 자극에 의한 지속적인 신경전달을 조절하는 인자는 시냅스 낭 숫자, 분비 위치 점유도, 분비된 단백질 제거, 신경전달물질 재보충, 시냅스 낭 재보충 등 다양한 기전이 알려져 있고, 이 중 하나라도 이상이 발생하면 신경전달에 심각한 문제가 생긴다.
● 최근 다양한 연구결과에 의해 신경 기능 조절에 개별 시냅스의 성질이 중요하다고 알려졌으나 기존 전기생리학적 실험방법으로는 개별 시냅스에서 발생하는 신경전달기전 차이점이나 빠른 변화를 검증할 수 없는 한계를 지녔다.
● 본 연구에서 전기생리학 기법과 더불어 바이오이미징 기법을 통합적으로 이용하여 중추신경계 소시냅스에서 신경자극에의한 지속적인 신경전달물질분비의 생리학적 기전을 규명하고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
● 중추신경계 소시냅스에서 자극에 의한 신경전달물질 분비모드 및 신경전달물질 분비 후 시냅스 낭이 endocytosis 되어 재보충되는 기전을 규명하고자 하였다.
- 중추신경계 소시냅스에서 신경세포 활성에 의한 시냅스 낭 분비가 multivesicular release(MVR)가 일어날 수 있음을 확인하였고, 신경자극 후 시냅스 낭 분비 모드에 따라 endocytosis되는 기전이 역동적으로 조절됨을 밝혀내었다.
● 시냅스전세포 말단에 존재하는 시냅스낭 응집 및 액체-액체 상분리 현상 조절과 이와 관련 단백질을 규명하고자 하였다.
- 시냅스 낭 단백질인 synaptophysin과 시냅스전뉴런 말단에 있는 synapsin 단백질이 액체-액체 상분리 현상을 일으키며 이 현상에 의해 시냅스 낭 응집이 형성된다는 것을 확인하였고, 두 단백질의 전기적 특성 및 칼슘이온 유입에 의해 조절된다는 것을 밝혀내었다.
● 시냅스 낭 내부로 신경전달물질이 충전되는 조절기전 및 관련 단백질 기능을 규명하고자 하였다.
- SCAMP5와 NHE6 단백질이 직접적 상호작용을 통해 시냅스 낭 내부에 충전되는 신경전달물질의 양을 조절하여 신경전달물질 분비과정에 기여한다는 것을 밝혀내었다.
● 시냅스전세포 말단에 있는 시냅스 낭 endocytosis 과정 조절과 관련된 단백질의 기능을 규명하고자 하였다.
- 시냅스전세포 말단 단백질인 SGIP1α의 시냅스 낭 endocytosis에 관여하는 기능을 밝혀내었다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
● 시냅스전세포 말단에서 시냅스 낭의 분비모드, 재순환과정, 재사용, 신경전달물질 충전, 시냅스 낭 응집, 세포 내 이입 과정 등에 대한 새로운 이론을 제시하며 시냅스 기능조절과 관련된 기초연구 및 이와 관련된 뇌질환연구에 획기적인 이론적 배경을 제시할 것이므로 이 분야의 연구주제 창출에 커다란 기여를 할 것이다.
● 최근 연구 결과 시냅스 낭 pool 조절 기전, 시냅스 내 local 에너지 대사, 칼슘 항상성 등에 의한 시냅스 낭 재순환과정의 조절이 시냅스 단기가소성 유발기전이라는 최근 가설을 증명하는 연구결과로 이어져 오기 때문에 이와 관련된 새로운 기술과 이론 창출에 잠재력이 큰 기초연구라고 할 수 있다.
● 다양한 신경정신질환 및 신경퇴행성질환의 원인으로서 고전적인 세포사멸이나 중대한 신경계이상을 보이기 훨씬 이전에, 시냅스 수준에서 기능이상이 그 근본원인으로 제시되고 있는 바, 본 연구에서 진행하였던 시냅스 기능조절기전의 규명은 신경생리학적 지식의 제공을 넘어, 뇌신경질환의 원인을 규명하는 것에도 중요한 연구점을 제시할 수 있을 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1-1. 연구목표 ... 4
• 1-2. 연구의 필요성 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 8
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 8
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• 3) 목표 달성 수준 ... 13
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 14
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 14
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 15
• 6. 참고문헌 ... 16
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 19
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 25
• 끝페이지 ... 42