초록 ▼

□ 연구개요
* 연구의 최종목표: 세포 소기관 막 (membrane) 사이의 물질 이동 시스템 이상으로 발생하는 세포 노화에 대한 이해와 이들의 회복을 유도할 수 있는 인자들의 발굴 및 노화세포 회복의 작용 기전을 규명함

* 연구내용:
본 연구는 세포 소기관과 세포질 간 물질 이동 시스템의 이상에 의해 세포의 노화가 일어날 수 있음을 실험적으로 증명하고 세포 내 물질 순환을 제어 할 수 있는 인자의 발굴을 통해 세포 노화의 회복을 유도하고자 한다..
■ Specific Aim 1: 세포핵 -세포질 간 물

□ 연구개요
* 연구의 최종목표: 세포 소기관 막 (membrane) 사이의 물질 이동 시스템 이상으로 발생하는 세포 노화에 대한 이해와 이들의 회복을 유도할 수 있는 인자들의 발굴 및 노화세포 회복의 작용 기전을 규명함

* 연구내용:
본 연구는 세포 소기관과 세포질 간 물질 이동 시스템의 이상에 의해 세포의 노화가 일어날 수 있음을 실험적으로 증명하고 세포 내 물질 순환을 제어 할 수 있는 인자의 발굴을 통해 세포 노화의 회복을 유도하고자 한다..
■ Specific Aim 1: 세포핵 -세포질 간 물질 이동 시스템 기능 이상에 의한 세포 노화 발생 이해 및 이들의 개선을 통한 세포 노화의 회복
(세부 연구 주제)
Aim 1.1 세포 노화의 원인으로서의 세포핵 - 세포질 간 물질 이동 시스템 기능 이상
>> 세포핵 - 세포질 간 물질 이동 (nucleo-cytoplasmic trafficking, NCT) 시스템의 이상이 세포 노화의 결과물이 아닌 노화의 원인으로 작용될 수 있음을 확인한다.
Aim 1.2 세포핵 - 세포질 간 물질 이동 기능 회복 유도를 통한 세포 노화의 회복
>> 노화세포에서의 NCT 기능 이상을 회복시키는 물질의 발굴 및 작용기전을 규명하고 이들에 의한 세포 노화 회복 여부를 확인한다.
■ Specific Aim 2: 미토콘드리아 막전위차 회복을 통한 노화 회복
(세부 연구 주제)
Aim 2.1 뉴클레오타이드 수송체의 발현 제어를 통한 세포 노화의 회복
>> 세포 내 막전위차 유지뿐만 아니라 유전자 합성 및 수선기작에 필수적인 iron-sulfur cluster (ISC) 전달 과정에 관여하는 뉴클레오타이드 수송체 (adenine nucleotide transporter, ANT)의 세포 노화에 따른 발현양 감소의 회복을 통한 세포 및 개체 모델에서의 노화 연관 표현형 개선을 확인한다.
Aim 2.2 미토콘드리아 막전위 회복 물질의 발굴 및 적용
>> 노화에 따라 발생하는 미토콘드리아 외막과 내막 사이의 막전위차(mitochondrial membrane potential) 약화를 개선할 수 있는 약물의 발굴과 이들의 작용기전의 이해 및 세포 및 개체 모델에서 노화 연관 표현형의 회복을 확인한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
■ Specific Aim 1: 세포핵 - 세포질 간 물질 이동 시스템 기능 이상에 의한 세포 노화 발생 이해 및 이들의 개선을 통한 세포 노화의 회복
Aim 1.1 세포 노화의 원인으로서의 세포핵 - 세포질 간 물질 이동 시스템 기능 이상
1) 세포질/세포핵 별 노화에 따른 단백질 발현양상의 차이 확인
2) NCT 관련 유전자의 발현양 억제를 통한 세포노화의 유도확인
3) NCT 이상에 의한 세포 노화와 다른 세포 노화 모델과의 유사점 및 상이점 비교 분석

Aim 1.2 세포핵 - 세포질 간 물질 이동 기능 회복 유도를 통한 세포 노화의 회복
1) ATM kinase inhibitor (KU-60019)와 ROCK inhibitor (Y-27632)의 혼합 처리에 따른 세포의 노화표현형 개선 효과 확인
2) ATM kinase 및 ROCK kinase에 의한 세포주기 핵심 전사인자의 translocation 확인
3) ATM kinase inhibitor (KU-60019)와 ROCK inhibitor (Y-27632)의 혼합 처리에 따른 세포의 노화표현형 개선 효과 확인 및 작용기전 검증

■ Specific Aim 2: 미토콘드리아 막전위차 회복을 통한 노화 회복
Aim 2.1 뉴클레오타이드 수송체의 발현 제어를 통한 세포 노화의 회복
1) 노화세포에서의 ANT2의 발현양 조절을 통해 노화조직에서의 노화표현형 개선 확인
Aim 2.2 미토콘드리아 막전위 회복 물질의 발굴 및 적용
1) 미토콘드리아 막전위차 개선 물질 발굴
2) Apoptosis 유도를 통한 노화세포의 선택적 사멸(senolytics) 유도 물질 발굴

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
(학문적 임팩트) 과제 제안서의 연구를 통해 1) 새로운 세포 노화 기전 - NCT 기능 감소에 의한 세포 노화 모델을 제시하고 2) 세포의 반응성과 밀접한 상관관계가 있는 핵-세포질 간 물질 이동 시스템 및 미토콘드리아의 막전위차 개선을 통해 생명체의 대표적 특징인 내·외적 환경 변화/자극에 대한 반응성을 회복하고 나아가 세포의 노화 표현형을 개선하고자 한다. 이를 통해 3) 노화의 비가역성에서 벗어나 세포가 갖고 있는 능력을 최대한 발휘할 수 있는 조건을 제시하고자 한다. 나아가 4) 노화 표현형을 개선시킬 수 있는 물질들의 복합사용을 통해 노화 표현형 개선의 시너지 효과를 기대한다.

(사회·경제적 기대효과) 노인 인구의 증가와 고령 사회의 진입 등의 노화 이슈에 대한 관심의 증가는 향후 실버산업의 증가로 이어질 것으로 예상한다. 본 연구의 결과인 노화 제어 및 노화 회복 인자의 발굴을 인간으로의 적용하기 까지는 시일을 두고 독성 및 side-effect 등의 문제를 고려해서 신중히 접근할 필요가 있지만, 노화회복을 통한 건강장수가 가능하다는 이론적 단초의 제공과 아울러 최근 주목을 받고 있는 senotherapeutics (노화 및 노화관련 질환의 개선 물질) 개발 연구를 가속화 할 수 있는 계기가 될 수 있을 것이라 확신한다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1.1. 연구의 최종목표 ... 5
• 1.2. 연구 내용 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 17
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 17
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 18
• 3) 목표 달성 수준 ... 18
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 18
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 18
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 19
• 6. 자체점검표 ... 19
• 7. 참고문헌 ... 19
• 끝페이지 ... 34