초록 ▼

□ 연구개요
중간엽 줄기세포에서 핵 전사인자 NFIB와 히스톤 메틸화 효소 MLL1이 중간엽 줄기세포의 지방 분화, 뼈 분화, 근육 분화에 관여한다는 연구결과를 바탕으로 NFIB/MLL1 복합체와 경로 특이적 전사인자들 또는 다른 신호전달 체계와의 상관성을 밝히고자 하였다. 또한, 이 복합체에 의한 전사체 및 유전체의 변화를 분자생물학 및 생물정보학 기법을 사용하여 줄기세포의 중요한 발생학적 유전자들에게서 발견되는 2가 염색질 영역(bivalent chromatin domain)과의 상관성을 확인함으로써 NFIB/MLL1 복합

□ 연구개요
중간엽 줄기세포에서 핵 전사인자 NFIB와 히스톤 메틸화 효소 MLL1이 중간엽 줄기세포의 지방 분화, 뼈 분화, 근육 분화에 관여한다는 연구결과를 바탕으로 NFIB/MLL1 복합체와 경로 특이적 전사인자들 또는 다른 신호전달 체계와의 상관성을 밝히고자 하였다. 또한, 이 복합체에 의한 전사체 및 유전체의 변화를 분자생물학 및 생물정보학 기법을 사용하여 줄기세포의 중요한 발생학적 유전자들에게서 발견되는 2가 염색질 영역(bivalent chromatin domain)과의 상관성을 확인함으로써 NFIB/MLL1 복합체가 경로 특이적 조절인자가 아닌 다능성 유지인자임을 규명하고자 하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
• NFIB/MLL1 복합체에 의한 중간엽 줄기세포의 분화 조절 – 골 분화, 근육 분화에 필요하며, 외인성 NFIB의 발현이 내재성 NFIB 발현 감소를 회복시킬 수 있음을 확인
• NFIB/MLL1 복합체에 의한 염색질 구조 변화 – H3K4me3/H3K9m3의 변화와 관련, 특히 골분화인자인 Dlx5를 직접 표적으로 한다는 것을 발견하였으며, 외인성 Dlx5의 발현으로 NFIB/MLL1의 결손을 보상할 수 있음을 확인함.
• NFIB/MLL1 복합체와 Wnt/BMP신호의 상관성 – NFIB/MLL1의 기능이 외재적 신호전달의 매개자가 아닌 중간엽 줄기세포의 본질적 인자임을 확인함.
• ChIP-sequencing 및 ChIP-PCR을 이용한 NFIB/MLL1의 다능성 유지 기작 연구
- 정상 및 발현감소 세포주에서 NFIB, MLL1, H3K4me3의 결합 및 분포를 보이는 유전자좌를 확보하고 비교하여 52개의 NFIB/MLL1 복합체의 직접적인 표적 유전자를 확보(Dlx5포함).
- 공용 데이터에서 확보한 유전자와 본 연구에서 확보한 52개의 표적 유전자를 ChIP-PCR로 확인하여 2개의 의미있는 유전자 확보(Dlx5/Cebpa).
- 계열 특이적 NFIB/MLL1 의존적 유전자와 ChIP-seq에서 발굴한 52개의 표적 유전자를 비교하여 오직 Dlx5와 Cebpa만이 계열 특이적 전사인자임을 확인.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
• 본 연구는 중간엽 줄기세포의 다능성 유지 인자로서 작용하는 NFIB/MLL1 복합체의 기능과 역할을 밝히고, 그 작용기전을 2가 염색질 영역을 통해 규명하였다. 장기적으로, 다양한 줄기세포(배아줄기세포, 역분화 줄기세포)에서 다양한 세포요소들(히스톤 변형 효소, 전사 인자)로 연구를 확장하여 이들의 역할을 조사하고, 줄기세포의 다능성 및 식별성과 어떤 연관성을 갖는지 밝혀내기 위해 더욱 많은 연구가 필요할 것으로 보인다.
• 이러한 연구들은 줄기세포의 분화 과정에 대한 폭넓은 이해를 제공할 뿐만 아니라, 줄기세포를 중심으로 한 대사성 질환들에 대한 조직별 위험성 예측과 세포치료기술 기반을 제공할 수 있을 것이다.
• 세대 염기서열 분석을 통해 확보한 방대한 양의 전사체 및 유전체 서열 데이터의 효율적이고 유연한 사용 및 분석은 4차 산업 혁명에서 중요한 요소로 작용할 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발의 개요 ... 4
• 2) 연구의 필요성 ... 4
• 3) 연구의 중요성 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 1) 연구개발과제의 최종 목표 ... 6
• 2) 연구개발과제의 수행 과정 및 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 7
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• (1) 골세포 분화 프로그램의 재구성 ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 14
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 16
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 18
• 끝페이지 ... 21