초록 ▼

□ 연구개발 목표
본 기초연구실의 최종 목표는 대부분의 세포에 존재하는 미세소기관인 섬모를 중심으로 그 기능의 제어 및 발생 기전 연구이며, 발생과정, 세포신호전달, 섬모 외 세포소기관에 있어서의 섬모의 제어 기전을 통합적으로 분석하고, 인간 세포주 및 동물모델을 이용해 세포, 조직, 개체 수준에서 섬모의 중요성을 밝히고자 함. 또한 섬모 발생 및 제어 조절인자들의 네트워크 구축을 통한 통합적 섬모 제어 연구 전반의 기반 기술을 확립, 구축하여 궁극적으로는 섬모 이상 질환의 치료를 위한 이론적 근거와 원천기술을 확립하고자 함.

□ 연구개발 목표
본 기초연구실의 최종 목표는 대부분의 세포에 존재하는 미세소기관인 섬모를 중심으로 그 기능의 제어 및 발생 기전 연구이며, 발생과정, 세포신호전달, 섬모 외 세포소기관에 있어서의 섬모의 제어 기전을 통합적으로 분석하고, 인간 세포주 및 동물모델을 이용해 세포, 조직, 개체 수준에서 섬모의 중요성을 밝히고자 함. 또한 섬모 발생 및 제어 조절인자들의 네트워크 구축을 통한 통합적 섬모 제어 연구 전반의 기반 기술을 확립, 구축하여 궁극적으로는 섬모 이상 질환의 치료를 위한 이론적 근거와 원천기술을 확립하고자 함.

□ 연구개발 내용
1차년도:
• 신규 섬모 조절인자 발굴 및 발생학적 기능 규명 : 섬모 구성 단백질 동정과 신규 섬모 조절인자 선별 및 검증. 신규 인자의 세포 및 조직 내 발현 위치 분석과 발생학적 표현형 분석 및 관련 발생 신호전달 과정 검증
• 에너지대사 세포소기관 기반 섬모 제어 효능 검증 : HSP와 HSD의 섬모 제어 검증. 다중 및 일차 섬모 제어 신규 대사물질 검증
• 유전자 편집 기술 기반 섬모 제어인자 KO 동물 모델 제작 : CRISPR/Cas9 기술 기반 섬모 신규 조절인자 (HSP, HSD) KO-mice 제작
• 동물 모델 구축과 섬모 이미징 기술 구축 : 제노프스, 마우스 등 동물모델을 활용한 자폐 범주성 장애 모델 검증과 신경세포 기반 다중 및 일차섬모 실시간 이미징 기술 구축
2차년도:
• 조직 특이적 기능 및 섬모 제어 기전 연구 : 제노프스 동물 모델을 이용한 조직 특이적 기능 분석과 일차섬모, 다중섬모 및 운동성 섬모에 있어서 섬모 제어 기능 및 기전 규명
• 세포소기관-섬모 제어 축(axis) 기전 연구 : 다중 및 일차섬모 신규 조절인자들의 섬모신호전달 조절 작용 기전 분석과 자가포식 조절 등 세포신호 전달 기전 분석
• 마우스 모델의 표현형 분석과 MEF 및 iPS 제작 : 형질전환 마우스 모델의 표현형 및 해부학적 이상 분석과 MEF 제작과 기전 검증
• 섬모와 뇌 발달 조절 기전 연구 : 자폐 범주성 장애 동물의 뇌 발달과 섬모 변동 이상 기전 규명과 섬모 발달 조절인자 기전 분석
• 섬모 조절인자 결손 균주 제작 및 후성유전 분석 : 섬모 조절인자 결손 균주의 제작 및 섬모 조절인자의 크로마틴 결합과 히스톤 공유 변형 분석
3차년도
• 발생학적 기능과 섬모 제어 기전 및 섬모 이상질환 간의 상관관계 검증 : 발생 신호전달 과정에서 신규 인자의 기능 검증과 섬모 제어 기능과 발생학적 기능 사이의 상관관계 규명, 신규 인자 관련 섬모 이상 질환과 발생 신호 간의 관련성 검증
• 섬모조절 인자의 병리학적 기능 연구 : 일차섬모 질환 병리 모델에서 제어인자(HSP, HSD)의 치료 효능 검증
• 형질전환 동물 모델의 유효성 검정 : 발생단계에서 소뇌, 후각 및 청각 등 감각계 기관 발생 및 표현형분석과 메커니즘 분석과 동물 발생모델로서의 유효성 검정
• 섬모 조절 인자 기반 자폐 범주성 장애의 뇌발달 제어 연구 : 섬모 조절 인자 기반 자폐범주성 장애의 뇌 발달 제어와 섬모 조절인자에 의한 자폐 범주성 장애의 행동학적 검증
• 섬모 조절인자 기능 분석 및 섬모 유전자의 후성유전 변화 분석 : in vitro evolution을 통한 섬모 조절인자의 기능 연구 및 섬모 유전자 지역의 후성유전 변화 분석

□ 활용 계획 및 기대 효과
• 과학기술 및 기초연구 발전 기여효과:
발생과정 조절 신호전달 허브로 작용하는 섬모세포소기관 제어인자 기능 규명연구를 통한 발생과 분화과정에 대한 실험적 근거확보와 관련 연구결과의 최상위 논문 발표를 통한 연구경쟁력 확보
대사성 질환 등 섬모소기관 이상과 관련된 질병 치료 이론적 근거와 지적재산권 확보
• 기초연구 인력양성 및 교육적 효과
우수 대학원생 지원 및 연구저변 확대를 통한 미래핵심 학문후속세대 양성과 연구 지속성 및 수월성 확보와 기초과학 연구와 산업분야에서 섬모 및 발생연관 질환 지식을 갖춘 전문 기초과학자 양성과 국내외 관련 전문가들과 인적교류 및 네트워크 강화를 통한 국제적 연구위상 재고

(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 ... 9
• 1. 연구개발과제의 수행 과정 및 내용 ... 9
• 2. 연구개발과제의 목표 달성 정도 및 수행 결과 ... 43
• 3. 연구개발성과 및 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 52
• 4. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 53
• Ⅲ. 기 타 ... 54
• 1. 인력 현황 ... 54
• 2. 시설장비 구축 현황 ... 54
• Ⅳ. 참고문헌 ... 55
• 끝페이지 ... 68