초록 ▼

□ 연구 목표 및 내용
◼ 최종 목표
· 도처(강, 호수 등)에 분포하여 ‘뇌먹는 아메바’로 알려진 파울러자유아메바는 비강을 통하여 중추신경계에 치명적인 원발성 아메바성 수막뇌염을 야기함.
· 본 연구는 파울러자유아메바와의 병원성과 관련된 액틴이 결합하는 단백질들과의 상호관계를 밝히고자 다양한 액틴결합단백질을 생물정보학적인 관점에서 전사체 정보를 확보하고, 분자생물학적인 기법을 통해 클로닝하고 생화학 및 세포생물학교적 방법을 통해 파울러자유아메바의 액틴유전자와 액틴결합단백질 간의 세포내 프로세스를 이해하고자 함.

□ 연구 목표 및 내용
◼ 최종 목표
· 도처(강, 호수 등)에 분포하여 ‘뇌먹는 아메바’로 알려진 파울러자유아메바는 비강을 통하여 중추신경계에 치명적인 원발성 아메바성 수막뇌염을 야기함.
· 본 연구는 파울러자유아메바와의 병원성과 관련된 액틴이 결합하는 단백질들과의 상호관계를 밝히고자 다양한 액틴결합단백질을 생물정보학적인 관점에서 전사체 정보를 확보하고, 분자생물학적인 기법을 통해 클로닝하고 생화학 및 세포생물학교적 방법을 통해 파울러자유아메바의 액틴유전자와 액틴결합단백질 간의 세포내 프로세스를 이해하고자 함.
· 최종적으로 본 연구를 토대로 병원성 파울러자유아메바의 액틴과 액틴결합단백질의 세포내 과정 및 신호전달체계에 대한 병인기전을 밝히고자함.

◼ 전체 내용
파울러자유아메바의 다양한 액틴결합 단백질에 대한 후보물질을 선별 및 클로닝하여 제 특성을 검증 및 재조합 단백질의 생산 등의 분자생물학적인 실험을 진행하고, 1단계에서 검증한 Nf-profilin과 actin의 상호관계를 세포생물학적인 관점에서 파울러자유아메바의 생활사에 따른 발현양상을 측정하였고 표적세포 존재 시 actin은 영양형에 많이 발현하며 대조적으로 profilin은 포낭형에 전반적으로 발현하는 것을 통해 또 다른 파울러 자유아메바의 병인 기전의 인자로써 중요한 정보를 제공하였음. 결과적으로 액틴과 액틴결합단백질이 파울러자유아메바의 세포 사멸 기전 및 신호 전달체계에 대한 병인 기전을 이해하는 데 중요하다고 사료됨.

◼ 1단계
❏ 연구 목표
- 다양한 파울러자유아메바의 액틴결합단백질 선별, 클로닝 및 제 특성 검증
- 파울러자유아메바의 actin과 profilin의 상호기전 이해.
❏ 연구 내용
- 파울러자유아메바의 전사체 정보를 기반으로 액틴결합단백질 탐색, 선별 및 유전자 정보 확보.
- 선별된 다양한 액틴결합단백질(profilin, cofilin, twinfilin) 유전자 염기서열을 비교분석하고 primer 제작 및 클로닝.
- Nf-profilin과 Nf-cofilin 재조합 단백질 대량생산 및 특이 항체 획득.
- 파울러자유아메바 내에 Nf-profilin의 발현양상을 IFA assay로 확인.
- 파울러자유아메바 생활사에 따른 actin과 profilin의 세포 내 위치 및 발현량 측정을 위해 분자 생물학적과 세포생물학적인 방법으로 진행.

◼ 2단계
❏ 연구 목표
- 1단계 연구 결과로 얻어진 액틴결합단백질의 후보물질 제 특성 검증 및 재조합 단백질 대량생산과 특이 항체 생산.
- 파울러자유아메바의 액틴결합단백질 mutant를 제작하여 파울러자유아 메바에 감염된 마우스의 면역학적 특성 분석.
❏ 연구 내용
- Nf-cofilin의 파울러자유아메바 내 발현 양상을 형광현미경으로 확인.
- 선별된 액틴결합단백질(특히 Nf-twinfilin)의 재조합 단백질을 대량생산 및 특이 항체 생산.
- 표적세포 존재 시 파울러자유아메바의 actin과 cofilin 과의 세포생물학적인 상호작용 확인.
- 파울러자유아메바의 감염된 마우스 모델의 면역학적인 특성을 분석하기 위해 마우스가 분비하는 항체 측정 및 cytokine 분석

□ 연구성과
· 본 연구를 통해 얻은 파울러자유아메바의 액틴과 다양한 액틴결합단백질의 유전체 정보를 이용함으로써 원발성 아메바성 수막뇌염을 극복하는 주요한 지표가 될 것임.
· 또한 파울러자유아메바의 profilin이 세포생물학적인 관점에서 액틴과의 파울러자유아메바 내의 발현양상 및 RT-PCR 측정된 결과를 볼 때 영양형 및 포낭형의 파울러자유아메바의 형태학적인 측면에서 다르게 발현됨이 관찰되었음. 이에 원발성 아메바성 수막뇌염의 병인 기전을 이해하기 위한 하나의 주요한 지표가 될 것임.
· 아울러 다양한 액틴결합단백질의 유전자 정보를 이용, 제 특성을 밝히며 액틴과의 상호관계를 진행함에 따라 파울러자유아메바의 치명적인 원발성 아메바성 수막뇌염의 병인 기전을 심도 있게 이해하고 진단 및 치료에 다양한 모델을 제공할 것임.

□ 연구성과의 활용 계획 및 기대 효과
- 아메바성 수막뇌염은 다른 수막뇌염과 다르게 발병 후 10일 이내 조기 사망해 이르기에 진단 및 동정이 정확하게 시행되어야 함. 이런 파울러자 유아메바의 병인 기전을 이해하고 치료제를 개발하는데 다양한 액틴결합 단백질의 정보를 발굴, 그 특성을 이해하는 것이 원발성 아메바성 수막뇌염의 병인 기전을 밝히는데 주요한 인자들이 될 것이며, 궁극적으로는 원발성 아메바성 수막뇌염 극복에 중요한 정보들을 제공할 것으로 기대됨. 또한 본 과제에 참여한 연구자들의 기초과학자로서 자질을 갖추는데 큰 경험이 될 것임.

(출처 : 요약문 2p)