초록 ▼

□ 연구개요
그동안 나노집합체/나노구조체(self-assembled nanoassembly/nanostructure)를 이용하여 생체기능성 소재를 개발하려는 많은 노력들이 시도되어 왔음에도 불구하고, 대부분 시험관조건(test tube condition)인 in vitro 조건에서의 연구들에 국한되어 왔음. 즉, in vitro 조건에서 자가조립 거동(self-assembly behavior)을 분석하고, 이를 바탕으로 모양, 크기 등 물성이 알맞게 조절된 자가조립 나노집합체를 제조하며, 최종적으로는 in vivo 상태인 세포

□ 연구개요
그동안 나노집합체/나노구조체(self-assembled nanoassembly/nanostructure)를 이용하여 생체기능성 소재를 개발하려는 많은 노력들이 시도되어 왔음에도 불구하고, 대부분 시험관조건(test tube condition)인 in vitro 조건에서의 연구들에 국한되어 왔음. 즉, in vitro 조건에서 자가조립 거동(self-assembly behavior)을 분석하고, 이를 바탕으로 모양, 크기 등 물성이 알맞게 조절된 자가조립 나노집합체를 제조하며, 최종적으로는 in vivo 상태인 세포 내부로 전달(intracellular delivery)하는 과정을 거치는 것이 일반적임. 하지만 세포 내부는 일반적인 생리조건(physiological condition)과는 매우 다른 특이 환경들이 존재함. 따라서 자가조립 나노집합체가 세포 내부의 특이 환경에서 in vitro와는 다른 어떤 상태로 존재하는지를 파악하고 조절 가능한 방법을 찾을 수 있다면, 궁극적으로 최적의 생체기능성 자가조립 나노집합체의 개발을 가능케 할 것임.

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 독특한 구조의 펩타이드 자가조립 단위체 합성
- 세포의 내부의 환원적 환경에 감응하여 상태변화를 수반하는 peptide assembly 개발.
- Lariat-like macrocycle의 in vitro/in vivo assembly에 대한 체계적인 연구 수행.
2. 세포 내부 특이 환경에서의 자가조립 거동 분석
- pH에 감응이 가능한 configuration의 triblock copolypeptide (TBCP) 개발 및 메커니즘 분석.
- Mammalian cell과 유사한 구조를 보이는 cell-shaped assembly (CSA)의 형성.
3. Peptide assembly 구조 및 dynamics 원자수준 정밀 분석
- Conformational change, assembly, 그리고 target recognition과 관련된 model peptide/protein assembly의 디자인.
- NMR spectroscopy를 이용한 원자수준의 구조분석을 수행하여 정확한 메커니즘의 이해에 도움을 얻음.
4. Singular in vivo assembly의 활용
- 특이한(singular) assembly behavior를 보이는 헤테로 키랄 펩타이드를 이용하여 Abeta 중간 구조체에 대한 직접적 연구가 가능함을 밝혀내었음.
- Abeta의 비정상적인 응집에 있어 초기단계인 중간체의 성장을 억제하는 것이 가능한 DL-peptide 저해제 후보군을 확보

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
- 본 과제의 연구결과는 molecular self-assembly에 대한 근원적 이해에 큰 도움을 줄 것이며, 바이오 활용도가 높은 나노시스템의 개발에 있어 초석을 제공할 것임.
- 세포 내부 전달에 있어 항상 bottle neck이 되는 산성 환경에서 정교한 구조변화를 능동적으로 조절하면 고성능의 전달체 개발이 가능함. 본 과제에서 개발한 pH 감응성 나노 assembly는 고성능 약물전달시스템으로의 활용이 가능함.
- PPI의 조절이 가능하기 위해서는, peptide assembly에 대한 정교한 디자인 및 조절이 가능해야 함. 세포의 특이한 환경에서만 감응하는 peptide assembly는 부작용이 최소화된 항암제 등으로 활용할 계획임.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1. 독특한 구조의 펩타이드 자가조립 단위체 합성 ... 5
• 2. 세포 내부 특이 환경에서의 자가조립 거동 분석 ... 10
• 3. Peptide assembly 구조 및 dynamics 원자수준 정밀 분석 ... 13
• 4. Singular in vivo assembly의 활용 ... 14
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 16
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 16
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• 3) 목표 달성 수준 ... 17
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 17
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 18
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 6. 자체점검표 ... 19
• 7. 참고문헌 ... 19
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 21
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 26
• 끝페이지 ... 36