| 초록 |
최종목표: 체내 수분대사 항상성을 조절하는 신장 집합관 제 2형 수분통로단백 (AQP2)의 세포내 수송 및 단백발현 제어를 연구하여, 수분대사질환 치료에 기여함. - 연구결과 및 성과: 1) 연구논문 6편 게재 (국외 SCI논문 교신저자 5 편, 국외 SCI논문 공동저자 1편), 2) 미국신장학회 등 국내외 학회 등에서 다수의 구연과 포스터 발표, 3) 이학박사 2명과 이학석사 1명의 신진인력양성, 그리고 4) 체내 수분대사 항상성 및 신장 집합관 수분통로 단백 조절의 후속 연구 진행을 위한 중요한 연구결과 등을 선점, 도출하고 확보하였음. 결과 1. 세포외 미세환경 (Extracellular microenvironment) 변화가 AQP2의 세포내 수송에 미치는 영향- SCI 논문 1편 발표: Microfluidic chip device를 고안하고 서울대 공대와의 융합 연구를 통하여 신장속수질 집합관 세포 외부의 fluid shear stress가 세포 내부의 AQP2 수송에 미치는 영향을 직접적으로 규명하였으며 (Integrative Biology, 2011, 교신저자), 또한 세포 외 pH 등 미세환경변화가 항이뇨 호르몬에 의한 AQP2의 세포내 수송 기작에 미치는 영향을 연구 중이며, 고안된 microfluidic chip device를 이용하여 신장의 근위세뇨관 및 속수질 집합관 세포에서 생체 내 환경과 유사한 환경으로 약물 독성 및 당뇨병성 신증의 병태생리 실험을 진행하고 있음. 결과 2. 세포막 발현 AQP2 정도를 표지하여 정량화하는 방법 개발 - 기반기술 구축: Transglutaminase의 Q-tag에 대한 특이성을 이용하여 AQP2의 세포막 수송 정도를 쉽고 빠르게 정량화할 수 있는 세포막 표지기술을 확보하였음. 현재 Q-tag-AQP2가 발현하는 세포주를 구축하여, 세포막 AQP2 발현 정량을 위한 특이적인 표지 방법을 확보하였으며, 이를 이용한 real-time live cell imaging 연구를 진행하고 있음. 이는 이뇨제를 대신할 수 있는 aquaretics 개발에 중요하고 필수적인 high-throughput technology 기반을 제공할 것임. 결과 3. AQP2의 인산화 및 AQP2의 세포내 수송 조절에 관한 연구 - SCI 논문 2편 발표: 항이뇨호르몬 신호전달과 관련한 Akt 하위의 신호 조절단백 AS160이 AQP2의 세포 내 수송 조절기작에 대해 규명함 (Am J Physiol Renal Physiol, 2011, 교신저자). 또한 AQP2의 세포내 수송 조절에 중요한 역할을 하는 Post-translational modification 중 하나인 AQP2 인산화(Ser 256) 기작에서 Heat shock protein 70 (Hsp70)이 중요하게 관여함을 밝혀 (Am J Physiol Renal Physiol, 2013, 교신저자) 논문게재 및 미국신장학회 (포스터 발표, 2012년) 등에서 발표함. - SCI 논문 1편 발표(공동연구): 당 결과 4. AQP2의 세포내 수송 및 발현 변화에 특이적인 E3 ubiquitin-protein ligase 단백질 발굴 - SCI 논문 1편 발표: 현재까지 거의 알려져 있지 않은 AQP2의 단백 분해 기작에 관여하는 ubiquitination 연구를 통하여 AQP2의 내재화 (endocytosis) 및 단백 분해과정 (degradation)에 관여하는 AQP2-특이적인 E3 ligases를 발굴하여 그 결과를 (Am J Physiol Renal Physiol, 2011, 교신저자)과 아시아태평양신장학회 (구연발표, 2010, 최우수 초록상 수상), 미국신장학회 (구연발표, 2010) 에 발표함. 본 연구를 통하여 향후 AQP2 뿐만 아니라 AQP2 조절 단백질들에 대한 특이적인 E3ligase를 규명하는 데 중요한 연구결과를 확보하였으며, deubiquitination 실험도 병행 중임. 결과 5. AQP2 발현을 억제하는 AQP2-특이 siRNA의 생체 내 전달방법 - SCIE 논문 1편 발표 (“Faculty of 1000 Biology”에 추천논문으로 선정됨). 신장 집합관에 특이적으로 발현되는 항이뇨호르몬 수용체 (V2R)을 자극하는 siRNA-peptide polyplex를 제작하고 속수질 집합관 세포에서 AQP2의 발현을 직접적으로 조절하는 방법을 확립하여, 이를 SCIE 저널 (PLoS One, 2012, 교신저자)과 미국신장학회 (구연발표, 2012)에 발표함. 특히 본 연구 결과는 신장 집합관의 in vivo siRNA delivery system를 개발하는 많은 후속 연구를 가능케 하여 많은 주목을 받은 연구임. |
