초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
방사선 저항성 미생물은 고방사선, 건조, 산화 스트레스 등 극한의 환경 스트레스에 대응하기 위하여 매우 높은 손상 복구 기능을 가지고 있어 인간의 노화/유전질환/암 치료 연구에 활용가치가 높음. 본 과제는 한국원자력연구원 방사선 저항성 미생물 연구팀과 프랑스 원자력 및 에너지청 (CEA) 산하 생명과학연구소 간의 과학기술 네트워크 구축을 통해 지속적인 방사선 저항성 기작 규명을 위한 국제공동연구 기반 확보에 그 목표를 둠

○ 전체 내용
● 방사선 저항성 미생물 유

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
방사선 저항성 미생물은 고방사선, 건조, 산화 스트레스 등 극한의 환경 스트레스에 대응하기 위하여 매우 높은 손상 복구 기능을 가지고 있어 인간의 노화/유전질환/암 치료 연구에 활용가치가 높음. 본 과제는 한국원자력연구원 방사선 저항성 미생물 연구팀과 프랑스 원자력 및 에너지청 (CEA) 산하 생명과학연구소 간의 과학기술 네트워크 구축을 통해 지속적인 방사선 저항성 기작 규명을 위한 국제공동연구 기반 확보에 그 목표를 둠

○ 전체 내용
● 방사선 저항성 미생물 유래 BSH시스템의 방사선 및 산화스트레스 저항성 특성 규명연구
(1) Deinococcus 유래 BSH 시스템의 스트레스 저항성 특성 분석
- BSH 생합성 경로 기반 BSH 비생산 Deinococcus 돌연변이균주 제조
- BSH 산화환원 단백질 (YpdA, YtxJ)의 저항성 기능 확인
(2) BSH 기반 Deinococcous내 스트레스 반응 조절 시스템 분석
- Metal homeostasis를 통한 DdrO-IrrE 시스템 조절기능
- BSH-Grx like 단백질 간 상호작용 기능 확인
● 방사선 저항성 미생물 유래 BSH시스템의 작동기전 및 구조적 특성 연구
(1) BSH 산화환원 단백질의 구조 규명을 통한 BSH시스템의 이해
- BSH 산화환원 단백질 (YpdA, YtxJ) 단백질의 이종발현 및 대량정제
- crystallization 및 단백질 3D structure 규명
(2) BSH산화환원 단백질의 생화학적 특성 규명
- BSH 산화환원 단백질의 ROS 제거 활성 확인
- YpdA/BSH/YtxJ 간 상호작용 및 작동기작 확인
● 한국원자력연구원 (KAERI)와 프랑스 원자력청 (CEA)간 연구협력 네트워크 구축
- 연구원 교류 협력 추진
- 방사선 저항성 미생물 관련 공동 연구 워크샵 개최

○ 1년차
● 목표
Deinococcus BSH 시스템의 저항성 기능규명
방사선 저항성 미생물 관련 세미나 개최
● 내용
(1) Deinococcus 유래 BSH 시스템의 스트레스 저항성 특성 분석
- BSH 생합성 경로 기반 BSH 비생산 Deinococcus 돌연변이균주 제조
- BSH 산화환원 단백질 (YpdA, YtxJ)의 저항성 기능 확인
(2) BSH 기반 Deinococcous내 스트레스 반응 조절 시스템 분석
- Metal homeostasis를 통한 DdrO-IrrE 시스템 조절기능
- BSH-Grx like 단백질 간 상호작용 기능 확인

○ 2년차
● 목표
- 산화 환원 Redoxin 단백질의 생화학적 구조적 특성규명
- 방사선 저항성 미생물 관련 세미나 개최
● 내용
(1) BSH 산화환원 단백질의 구조 규명을 통한 BSH시스템의 이해
- BSH 산화환원 단백질 (YpdA, YtxJ) 단백질의 이종발현 및 대량정제
- crystallization 및 단백질 3D structure 규명
(2) BSH산화환원 단백질의 생화학적 특성 규명
- BSH 산화환원 단백질의 ROS 제거 활성 확인
- YpdA/BSH/YtxJ 간 상호작용 및 작동기작 확인
(3) 한국-프랑스 공동연구 협력 교류 추진
- 한국원자력연구원 인력 교류 추진
- 한국원자력연구원-프랑스 CEA 간 공동 워크샵 개최

□ 연구개발성과
1. SCI(E) 논문게재 : Chemistry, Medicinal 분야 상위 10% 논문게재
방사선 저항성 미생물 유래 BSH 시스템의 방사선 및 산화 스트레스 저항성 기작 규명 (Antioxidant, IF : 6,312)
2. 학술발표 : 2021 한국미생물생명공학회 심포지엄 구두발표 (2021.06)
2022 방사선 산업학회 학술발표 (2022.11)
3. 보고서 : 프랑스 원자력청 (CEA) 산하 BIAM 연구소 파견 보고서
4. 기타 : 프랑스 CEA 인력 교류 (2022.09.01. ~ 2022.10.12.)
한-프랑스 공동 연구 워크샵 2회 개최 (2022.10)
한국원자력연구원-프랑스 CEA 간 공동연구 협약 (2022.07)

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
● 방사선 저항성 미생물의 새로운 저항성 기작 및 작동 원리 규명
(1) 현존하는 생물 중 가장 높은 방사선 저항성을 가진 Deinococcus의 BSH 시스템의 손상 복구 기작 및 작동원리를 구조적으로 분석하여 새로운 저항성 기작 규명 가능
(2) 산화적 손상에 의해 유발되는 질병(암, 노화 기초연구)치료 및 예방에 대한 기초적인 중요한 정보를 제공하여 국민건강복지에 기여가능
● 연구 교류 및 후속연구 추진을 위한 국제협력기반 조성
(1) 해외전문가 초청 국제 학술 세미나 추진을 통한 인적 네트워크 확대
(2) 한국-프랑스 연구진의 상호교류 기관방문 추진을 통한 전문인력 양성

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 7
• 1) 연구수행 결과 ... 7
• 2) 목표 달성 수준 ... 29
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 30
• 1) 목표 미달 원인(사유) 자체분석 내용 ... 30
• 2) 자체 보완활동 ... 30
• 3) 연구개발 과정의 성실성 ... 30
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 30
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 31
• 끝페이지 ... 32