| 초록 |
□ 연구개요 생채내 신호전달 및 항상성 유지에 필수적인 이온통로들이 단백질 메틸화를 통하여 세포내 발현 및 활성 조절된다는 가설을 검증하고, 단백질 메틸화를 통하여 발현 및 활성이 조절되는 이온통로들의 조절 기전 및 역할을 규명. □ 연구 목표대비 연구결과 ○ 목표 : 단백질 메틸화를 통해 발현 및 활성이 조절되는 이온통로들을 규명 ○ 세부 목표 ● 단백질 메틸화 예측 프로그램(ModPred: predictor of post-translational modification sites in proteins)을 통하여 이온통로들의 단백질 메틸화 가능성을 분석하여 후보 이온통로의 메틸화 가능 부위 확보. ○ 연구결과 ● 단백질 메틸화 및 탈 메틸화 유도시 기록되는 이온통로의 활성 변화를 팻취클램프 기법 및 Fura-2기법을 통하여 기록 및 분석. ● 단백질 메틸화 예측 프로그램(ModPred: predictor of post-translational modification sites in proteins)을 통하여 30종류의 이온통로를 분석: 메틸화 가능성이 높은 10개의 이온통로들을 확보. ● 각각의 이온통로들에서 단백질 메틸화 가능성이 높은 아미노산을 분석하여 후보 아미노산을 확보 ○ 목표 : 단백질 메틸화를 통하여 조절되는 이온통로 및 조절 부위을 규명 ○ 세부 목표 ● 단백질 메틸화 및 탈 메틸화 유도시 기록되는 이온통로의 활성 변화를 팻취클램프 기법(patch-clamp recording) 및 Fura-2기법을 통하여 기록 및 분석. ● 각각의 이온통로들의 특성 가운데, 단백질 메틸화 유무에 따라 변화되는 이온통로의 특성을 팻취클램프 기법을 통하여 규명. ○ 연구결과 ● 이온통로의 활성을 기록하는 전기 생리학 분석 장비인 팻취클램프를 이용하여 이온통로들의 활성을 기록하여 TREK-2 이온통로에서 단백질 메틸화 여부를 기록 및 분석 ● TREK-2 이온통로와 유전적 유사성이 높은 K2P 이온통로군을 추가적으로 분석 ● TASK-1, TASK-2, TREK-1, TREK-2 이온통로에서 단백질 메틸화 억제제를 이용한 메틸화 억제시, 활성의 감소를 확인 ○ 목표 : 단백질 메틸화를 통한 이온통로의 활성 조절 부위 규명 및 의미 규명 ○ 세부 목표 ● 단백질 형질전환(site-directed mutagenesis)을 통하여 이온통로에서 단백질 메틸화가 일어나는 부위를 규명. ● 후보 이온통로가 내재적으로 발현된 세포에서 메틸화 유무에 따른 이온통로의 활성 변화 및 세포 변화를 측정/분석 ○ 연구결과 ● 이온통로에서 단백질 메틸화가 일어나는 아미노산 부위 및 특정 세포변화 규명 실패. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ○ 지금까지 이온통로의 번역 후 변형에 대한 연구는 인산화, 수모화, 그리고 이황화 결합 등에 집중되어 왔으며 메틸화에 대한 연구는 히스톤 단백질의 메틸화에 대한 연구가 주로 수행되어 왔다. 따라서 이온통로의 메틸화를 통한 활성 조절과 역할에 대한 연구성과는 다양한 적용 가능성을 제시. ○ 단백질 메틸화와 이온통로에 대한 연구는 세계적으로도 많이 되어있지 않음. 대부분의 번역 후 변형 중 메틸화에 대한 연구는 DNA 메틸화에 집중되어 있음. 특히, 단백질 메틸화와 이온 통로에 대한 연구는 사각지대여서, 이에 대한 연구를 선도할 수 있는 중요한 기회임. ○ 본 연구결과를 바탕으로 한 후속 연구를 통하여 이온통로의 메틸화 부위 및 생리학적 의미 규명할 계획 (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
