I. 연구 목적
퇴행성신경질환으로 알츠하이머병, 근위축성측삭경화증(ALS), 폴리글루타민병(HD, SCA1, 3, 6) 등이 있음. 헌팅톤씨병(HD) 환자의 뇌에서 많이 발현되는 Hip2(Huntingtin interacting protein 2)는 폴리글루타민질환 발병과 관련이 있는 단백질 응집체의 형성을 촉진시키고 세포사멸을 야기함. 본 연구자는 세포사멸과 세포주기 조절에서 ubiquitin-conjugating enzyme인 Hip2의 역할을 규명하여 궁극적으로 퇴행성질환 발병 기전을 이해하고자 함.
II. 연구 내용
본 연구는 ubiquitin conjugating enzyme인 Hip2에 대해서 연구하였음. 먼저 Hip2와 상호결합하는 단백질을 발굴하였음. 발굴된 단백질의 기능을 분석하고 이들과 Hip2의 결합이 야기하는 결과를 분석하였음. 근위축성측삭경화증(ALS) 관련 단백질인 돌연변이 SOD1의 단백질 응집체를 관찰하였음. 세포주기에서 Hip2의 역할을 규명하였음. 세포사멸의 조절에서 Hip2 기작을 규명하였음.
III. 연구 결과
◆ Hip-2와 상호결합하는 단백질 발굴과 기능 분석
면역침강법, one dimensional gel 전기영동, 펩타이드 분석법을 사용하여 HiP2와 상호결합하는 단백질을 발굴하였음: p53, Smac, cyclin B1 등.
◆ ALS 퇴행성신경질환 모델 형질전환 생쥐에서 Hip-2 발현
Amyotrophic lateral sclerosis(ALS) mouse 모델인 G93A transgenic mouse에서 Hip2의 발현을 조직별로 분석함
◆ ALS 퇴행성신경질환 관련 돌연변이 SDO1 단백질 응집체의 형성과 해체연구
SOD의 단백질 응집체를 FRET signal, 형광현미경을 사용하여 관찰하였음. HSP104를 사용하여 응집체 해체하고 그 기작을 조사함.
◆ 방사선 조사에 의한 Hip-2의 발현 증가 발견
◆ 세포주기에서 Hip-2의 역할 규명
세포에 ionizing radiation 스트레스를 가하면 cell cycle arrest가 됨. 여기에 p53이 관여하는데, Hip2가 p53의 발현량을 감소시켜 cell cycle arrest를 극복하고 세포분열을 하도록 함.
◆ 세포사멸에서 Hip-2의 역할 규명
Smac으로 인한 세포사멸은 Hip2가 Smac과 결합하여 UPS과정을 거쳐 Smac이 분해됨으로써 저지가 됨. cyclin B1도 과량으로 발현되면 세포사멸을 야기하는데, Hip2가 cyclin B1에 결합하여 분해시켜 세포사멸을 저지함.
IV. 연구 결과 활용 계획
본 연구를 국제저널에 2편을 게재하고 1건의 특허를 등록함. 본 연구를 통해 퇴행성질환 세포사멸에서 Hip2 역할을 규명하였고 궁극적으로 퇴행성질환 치료 방법 개발에 이용될 것임