초록 ▼

□ 연구개요
NAD는 모든 생명체에서 중요한 보조인자로서, 세포 내에서 산화·환원 상태에 따라 NAD+와 NADH 두 종류의 분자 형태로 존재하며, 세포 내의 중요한 대사에 전자공여체 또는 전자 수용체로서 역할을 수행한다. 최근에는 NAD 신생 합성, 응용 및 재사용 경로에 대한 연구가 진행되고 있으며, NAD 합성 대사 경로를 대상으로 하는 항암제의 개발이 시도되고 있다. 이에 대한 연구를 통해 미생물 및 암세포의 NAD 합성 및 활용 경로를 차단할 수 있는 신약 후보물질을 발굴하고자 한다. 이를 위해 전사인자 및 효소 단백

□ 연구개요
NAD는 모든 생명체에서 중요한 보조인자로서, 세포 내에서 산화·환원 상태에 따라 NAD+와 NADH 두 종류의 분자 형태로 존재하며, 세포 내의 중요한 대사에 전자공여체 또는 전자 수용체로서 역할을 수행한다. 최근에는 NAD 신생 합성, 응용 및 재사용 경로에 대한 연구가 진행되고 있으며, NAD 합성 대사 경로를 대상으로 하는 항암제의 개발이 시도되고 있다. 이에 대한 연구를 통해 미생물 및 암세포의 NAD 합성 및 활용 경로를 차단할 수 있는 신약 후보물질을 발굴하고자 한다. 이를 위해 전사인자 및 효소 단백질인 NiaR, Rex, NadC, ExaC 등의 삼차원 구조를 규명하여 NAD 합성 대사조절 경로 및 유전자 발현 조절 기전을 이해하고자 한다. 본 연구진은 NAD 합성 경로의 조절과 관련된 전사인자 및 효소의 (NiaR, Rex, NadC, ExaC)의 삼차원 구조 및 생화학적 기능 연구를 통해 유전자 발현 조절 기작 규명과 삼차원 구조를 결정하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1) NAD 합성대사 조절 및 전사조절 단백질의 고순도 분리 정제 및 결정화
- B. halodurans NiaR 전사인자의 X-선 자료 수집
- B. subtillis NadC 효소 단백질의 과발현, 분리 정제
- P.aeruginosa ExaC 효소 단백질의 분리 정제, 결정화

2) NAD 합성대사 조절 및 전사조절 단백질의 삼차원 구조 규명
- B. halodurans NiaR 전사인자의 X-선 자료 수집, 삼차원 구조 규명
- T. maritima Rex 전사인자 단백질의 DNA 복합체 삼차원 구조 규명 (논문 발표)
- B. subtillis NadC 효소 단백질의 X-선 회절 실험
- P.aeruginosa ExaC 효소 단백질의 X-선 회절 실험

3) NAD 합성대사 조절 및 전사조절 단백질의 활성 조사 및 억제 물질 스크리닝
- B. halodurans NiaR 전사인자의 Niacin 복합체 삼차원 구조 규명 (논문발표)
- B. halodurans NiaR 전사인자의 DNA 결합 활성 측정

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
NAD는 모든 생명체에서 필수적인 분자이며, NAD 합성대사조절 단백질들의 삼차원 구조 규명과 기능 기전 이해 연구는 NAD 합성대사와 관련된 암과 같은 질병들의 타겟 단백질의 구조적인 이해 및 생화학적 통찰을 제시하며, 타겟을 효과적으로 억제하기 위해 필수적인 구조의 위치를 확인하여 신약개발에 보다 유리하게 작용할 수 있기 때문에 신약후보물질 개발에 가치를 기대할 수 있음.
NAD 합성대사와 관련된 단백질들의 삼차원 구조와 기능 기전 연구는 게놈 프로젝트 결과로 NAD 합성대사의 다양한 경로와 조절에 관여하는 다양한 단백질들의 역할이 밝혀졌으며, NiaR, Rex, NadC 및 ExaC와 같은 단백질들은 NAD 합성대사 조절에 중요한 역할을 담당. 이러한 단백질들의 삼차원 구조를 기반으로 한 생화학적 기전 연구는 항암제 개발과 병원성 세균감염 치료 연구에 기여할 수 있음.

(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) NAD 합성대사 조절 및 전사조절 단백질들의 고순도 분리 정제 및 결정화 ... 5
• (2) X-선 회절 데이터 수집 및 삼차원 구조 규명 ... 5
• (3) 단백질의 활성 조사 및 활성 억제 물질 스크리닝 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 5
• 1) 정성적 연구개발성과 (연구개발결과) ... 5
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 11
• (1) NAD 합성대사 및 전사조절 단백질 연구의 필요성 ... 11
• (2) 기술적 측면 ... 12
• (3) 경제∙산업적 측면 ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 18
• 끝페이지 ... 24