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자료명/저자사항
인간탈인산화효소 군의 조절 네트워크를 타겟으로 하는 인간 Mesenchymal Stem Cell의 분화 조절기술 개발 : 최종보고서 / 미래창조과학부, 한국연구재단 [편] 인기도
발행사항
[과천] : 미래창조과학부 ; [대전] : 한국연구재단, 2016
청구기호
전자형태로만 열람 가능함
자료실
전자자료
형태사항
76 p. : 삽화, 도표 ; 30 cm
제어번호
MONO1201736090
주기사항
바이오·의료기술개발사업 제3단계 4차 연도 최종 보고서
주관연구기관: 한국생명공학연구원
주관연구기관책임자: 김원곤
원문

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연구의 목적 및 내용

인간 탈인산화효소군 (Protein tyrosine phosphatases; PTPs) 조절 네트워크에 기반을 둔 타겟발굴과 기능연구를 통하여 인간중간엽줄기세포 (Human mesenchymal stem cell)를 이용한 백색지방세포의 갈색지방세포로의 교차분화(Transdifferentiation) 조절기술을 개발하고자 함.

- 1, 2단계 연구성과를 기반으로 하여 백색지방세포의 갈색지방세포로의 교차분화에 초점을 맞추어 연구를 진행 하였음.

이를 위해 백색지방세포의 갈색지방세포로의 교차분화를 유도한 후, 교차분화과정에 있어서 특이적으로 변화하는 PTPs를 발굴하고 이들의 기능 분석을 통해 PTPs를 이용한 교차분화 조절기술을 개발하고자 함.

연구개발성과

- 2단계 타겟 PTP인 DUSP6에 대한 기능 연구를 완료하며 이들의 갈색지방세포로의 분화동안의 역할을 규명함. DUSP6 knock-out 마우스 모델에서 추출한 MEF의 갈색지방세포 분화억제효과 추가규명

- hMSC의 백색 및 갈색지방세포로의 분화조건을 확립하고 백색지방전구세주 및 생쥐에서 백색지방세포를 분리 배양한 후 백색지방세포의 갈색지방세포로의 교차분화를 조건으로 확립

- 백색지방세포의 갈색지방세포로의 교차분화에 있어서 PTP profiling을 qPCR array를 통하여 스크리닝 후 세포수준에서의 타겟 변이 PTP의 발굴 및 검증 완료함. 교차분화 타겟 PTP인 DUSP4의 과발현 및 억제발현 제작 시스템을 구축하였으며 DUSP4의 기질을 Erk의 활성을 교차분화시에 분석하였음. 결과 DUSP4의 억제 발현에 따른 세포수준에서의 교차분화효율이 감소됨이 관찰하였음. 현재 DUSP4의 KO 마우스를 제작 완료하여 기능연구를 수행 중에 있음.

- 교차분화된 세포와 기존의 백색 및 갈색지방세포의 PTP 조절 네트워크 구성 및 비교 분석을 bioinformatic tools을 이용하여 분석하였음. 결과 교차분화시에 발굴된 PTP는 백색지방세포의 분화 관여 PTP보다 갈색지방세포 관여 PTP들이 교차분화에서도 동일한 패턴으로 나타나는 것을 확인하였음.

- 백색지방세포의 갈색지방세포로의 교차분화시의 단백체 분석을 완료함. 추위노출에 따른 백색지방세포의 갈색지방세포로의 교차분화시의 전체 단백질 군을 분석하고 이들의 아세틸화 변이를 분석함. 타겟 단백질을 발굴하고 이달의 아세틸화 발현 패턴을 세포수준에서 검증 완료함. 현재 타겟 단백질의 교차분화 기능연구를 분석중에 있음.

- 탈인산화효소(PTPs) 뿐만이 아닌 다양한 단백질 변형(acetylation 또는 methylation)관여 효소의 발현을 스크리닝 갈색지방세포로의 분화유도 기전, 기능 연구를 성공적으로 완료하였음.

연구개발성과의 활용계획(기대효과)

- 기존의 줄기세포의 분화저절기술에 있어서 분화 신호의 제어를 통한 새로운 접근 방법을 제시함으로써 줄기세포 치료를 비롯한 다양한 질병치료에 있어서 큰 기여

- PTPs를 이용한 제어기전 관련 연구를 포함한 다양한 세포의 교차분화 시스템에 있어서 원천 기술력의 제공 및 기초 연구 분야에 중요한 학문적 기차자료 제공

- 백색지방세포의 갈색지방세포로의 교차분화 연구는 비만 및 당뇨와 밀접히 관련되어 있으므로 향후 비만 및 제2형 당뇨의 타겟으로 이용 가능

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