초록 ▼

□ 연구개발 목표
1단계 BRL 연구를 통해 확보한 다차원 에피지놈 네트워크를 바탕으로, 생체 및 세포 수준의 생물학적 시공간 변화에 따른 에피지놈 조절인자의 4D 프로파일을 완성하여 생명체의 작동원리를 총체적으로 이해하고자 함. 이에 따른 세부 목표를 다음과 같이 설정하였음.
1. 1단계 BRL 연구에서 발굴한 에피지노믹 조절인자(kdm3b, Smug1 등)의 생체 기능 연구 고도화
2. 에피지놈 조절인자의 생체 시공간 기능 연구를 위한 Endo-tagging 시스템 구축 및 활용
3. 3D 세포배양 시스템

□ 연구개발 목표
1단계 BRL 연구를 통해 확보한 다차원 에피지놈 네트워크를 바탕으로, 생체 및 세포 수준의 생물학적 시공간 변화에 따른 에피지놈 조절인자의 4D 프로파일을 완성하여 생명체의 작동원리를 총체적으로 이해하고자 함. 이에 따른 세부 목표를 다음과 같이 설정하였음.
1. 1단계 BRL 연구에서 발굴한 에피지노믹 조절인자(kdm3b, Smug1 등)의 생체 기능 연구 고도화
2. 에피지놈 조절인자의 생체 시공간 기능 연구를 위한 Endo-tagging 시스템 구축 및 활용
3. 3D 세포배양 시스템 및 동물 모델을 이용한 에피지놈 조절인자의 시간 및 상태 변화에 따른 하위 유전자 조절 기능 연구
4. 뇌기억 저장 과정 및 눈 발생/퇴행에서 에피지놈 조절인자에 의한 시공간적 조절 메커니즘 연구

□ 연구개발 내용
< 1단계 BRL 연구에서 발굴한 에피지노믹 조절인자의 생체 기능 연구 고도화 >
- 1단계 BRL 연구인 에피지놈 기반 생체 다차원 네트워크연구를 기반으로 Kdm3b, Smug1, DUSP23, AP1S1, MMSET, UHRF1, AURKA 등을 선정하고 해당 조절 인자들의 생체 기능 연구를 고도화하기 위한 결과를 도출하였음
- UHRF1의 경우 반메틸화 DNA에 대한 결합력을 조절하는 기작을 새롭게 규명하였음(2020, Cell Reports)
- SRF의 메틸화가 SET7 및 KDM2B에 의해 조절되는 것이 근육 세포 분화 과정에서 분화 관련 유전자 발현 조절 기작을 새롭게 규명하였음(2021, EMM)
- SETD1A가 DNA 복제 기작 조절을 통해 세포 증식에 필수적인 역할을 하고 있음을 새롭게 규명하였음(2021, BBRC)

< 에피지놈 조절인자의 생체 시공간 기능 연구를 위한 Endo-tagging 시스템 구축 및 활용 >
- 1단계 연구에서 발굴한 AP1S1 조절인자의 Endo-tagging 시스템을 구축하였음
- AP1S1 발현제어를 통한 EGFR 신호전달기전의 억제 및 암세포 침윤 억제 기전을 제시하였음

< 3D 세포배양시스템 및 동물 모델을 이용한 에피지놈 조절인자의 시간 및 상태 변화에 따른 하위 전사 조절 기능 연구 >
- 암발생 초기단계인 연성환경에서 CK2α에 의한 αTAT1 활성화 메커니즘을 규명하였음(2022, BMB reports)
- 종양조절인자 KRAS 돌연변이 신경세포 타입별 생쥐 제작 및 행동 표현형 분석을 통해 KRASG12V의 발현이 학습과 기억에 미치는 영향을 규명하였음(2020, Sci. Reprots)

< 기억 저장 과정 및 눈 발생/퇴행에서 에피지놈 조절인자에 의한 시공간적 조절 메커니즘 연구 >
- 에피지놈 조절인자 Kdm3b이 운동 및 기억에 미치는 영향 및 분자적 원인을 규명하였음(2021, Mol. Brain)
- 종양조절인자 SHP2가 신경 가소성 중 LTD에 관여함을 규명하였음(2019, Sci. Signaling)

□ 활용계획 및 기대효과
< 기초 과학기술 진흥 >
- 에피지노믹 프로파일링을 기반으로한 커넥톰 연구에 시간의 개념을 추가한 다차원적 연구의 성공적인 수행은 생명현상 이해 및 질병 연구 전략에 새로운 패러다임을 제시할 것임
- 다차원 네트워크, 4D 에피지놈 연구에 대한 기초 기반기술을 확보하고 질적으로 우수한 논문발표로 이어져 국제 경쟁력을 확보하는데 기여할 것임

< 산업경제 발전 >
- 지적재산권 확보 및 기술이전을 통하여 국내 신약 개발 연구 활성화에 기여할 것임
- 난치성질환에 대한 새로운 해결책 제시를 통해 의약학 산업의 지식 확산 및 치료제 개발을 통한 경제적 효과를 창출함

< 인력양성 및 일자리 창출 역할 >
- 세포 수준과 in vivo 모델에서의 연구를 총괄할 수 있는 미래 바이오산업 전문 인력을 양성함
- 기초와 임상연구가 실질적으로 융합될 수 있는 중개연구를 수행하는 R&D 연구단으로 발돋움할 수 있는 기반을 마련함

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 국문 요약문 ... 2
• 목차 ... 4
• Ⅰ. 연구개발 과제의 개요 ... 5
• 1. 과제개요 ... 5
• 2. 연구목표 ... 8
• Ⅱ. 연구개발 내용 및 성과 ... 10
• 1. 연구개발과제의 수행 과정 및 내용 ... 10
• 2. 연구개발과제의 목표 달성 정도 및 수행 결과 ... 30
• 3. 연구개발성과 및 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 51
• 4. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 54
• Ⅲ. 기 타 ... 55
• 1. 인력 현황 ... 55
• 2. 시설장비 구축 현황 ... 55
• Ⅳ. 참고문헌 ... 56
• 끝페이지 ... 58