I. 제목
● 생세포 이미징을 이용한 단백질 상호작용 분석 플랫폼의 개발과 응용
II. 연구개발의 목적 및 필요성
● 본 연구의 최종 목표는 "유전체 수준(genome-wide level)에서 생체내 조건(in vivo) 단백질 상호작용을 분석할 수 있는 플랫폼의 개발 및 응용"으로서 이러한 목표를 달성하기 위해 다음과 같은 연차 목표를 설정하였다.
□ 1차년도(2008): 유전체 수준에서 생체내 조건 단백질 상호작용을 관측할 수 있는 이분자 형광 상보 분석용 효모 라이브러리의 개발
□ 2차년도(2009): Ras2 단백질 상호작용 네트워크의 글로벌 분석
□ 3차년도(2010): TOR kinase 단백질 상호작용 네트워크의 글로벌 분석
□ 4차년도(2011): Human GPCR들 간의 단백질 상호작용 네트워크 분석
III. 연구개발의 내용 및 범위
● 1차년도(2008): 유전체 수준에서 생체내 조건 단백질 상호작용을 관측할 수 있는 이분자 형광 상보 분석용 효모 라이브러리의 개발
□ 6,000여개 전체 유전자에 대해 VN (N-terminal fragment of Venus) 태그 부착 라이브러리의 제작
□ 이분자 형광 상보 기법을 이용한 단백질 상호작용 분석의 최적 조건 확립
● 2차년도(2009): Ras2 단백질 상호작용 네트워크의 글로벌 분석
□ VN 부착 단백질을 발현하는 6,000여 효모 균주와 VC 부착 Ras2 단백질을 발현하는 효모 균주와의 교배
□ 이분자 형광 상보 기법을 이용하여 Ras2의 단백질 상호작용에 대한 글로벌 분석
□ 이분자 형광 상보 분석용 아데노바이러스 벡터의 개발
● 3차년도(2010): TOR kinase 단백질 상호작용 네트워크의 글로벌 분석
□ 이분자 형광 상보 기법을 이용하여 TOR kinase의 단백질 상호작용에 대한 글로벌 분석
□ Ras2 interactome의 기능 분석 연구
□ 이분자 형광 상보 기법을 이용한 GPCR의 단백질 상호작용 분석
● 4차년도(2011): Human GPCR들 간의 단백질 상호작용 네트워크 분석
□ 이분자 형광 상보 분석을 위한 GPCR-아데노바이러스 라이브러리 구축
□ 이분자 형광 상보 기법을 이용하여 GPCR들 간 단백질 상호작용 네트워크 분석
□ Agonist들이 GPCR들 간 단백질 상호작용에 미치는 영향 분석
IV. 연구개발결과
● 1차년도(2008) : 유전체 수준에서 생체내 조건 단백질 상호작용을 관측할 수 있는 이분자 형광 상보 분석용 VN 부착 효모 라이브러리를 개발함
● 2차년도(2009) : 이분자 형광 상보 분석용 VN 부착 효모 라이브러리를 이용하여 Ras2 단백질 상호작용 네트워크를 분석함
● 3차년도(2010) : 이분자 형광 상보 분석용 VN 부착 효모 라이브러리를 이용하여 TOR kinase 단백질 상호작용 네트워크를 분석함
● 4차년도(2011) : 이분자 형광 상보 분석을 위한 human GPCR-아데노바이러스 라이브러리를 구축하고 GPCR들 간 단백질 상호작용 네트워크를 분석함
V. 연구개발결과의 활용계획
● 향후 VN/VC 부착 라이브러리를 이용하여 살아있는 세포에서 단백질 homo-oligomerization, 막단백질 간 상호작용 분석, 인산화효소-기질단백질 간 상호작용, ubiquitin 및 다른 ubiquitin 유사 단백질(Rub1/NEDD8, Apg12, Hub1, Urm1 등)에 의한 단백질 수식화 분석 등 다양한 측면의 단백질 상호작용 분석 연구를 진행할 수 있을 것임
● 아데노바이러스는 여러 가지 동물 세포에 감염이 잘 되므로 본 연구에서 개발한 VN/VC 부착용 아데노바이러스 벡터는 다양한 동물 세포에서 GPCR들 뿐만 아니라 다른 중요한 단백질들에 대해서도 대규모로 상호작용을 분석하는 데 있어 매우 요긴한 도구가 될 것임