| 초록 |
□ 연구개요 전압의존성 이온채널(voltage-gated ion channel)은 세포내로 이온분자를 유입/출 시킴으로 다양한 세포현상을 담당한다. 생리적 조건에서 각 이온을 통과시키는 채널의 조절기전에 대한 이해는 여러 세포현상을 설명하는데 반드시 필요하며, 동시에 뇌신호 조절기전 연구와 channelopathy 질병 의 기전규명 및 치료연구 측면에서 매우 중요한 의미를 지닌다. 본 연구에서는 세포막 인지질과 이온 채널간의 상호 조절작용의 분자적 기전 규명과 생리적 기능 이해를 목표로 하였다. 본 연구결과는 새로운 채널조절물질 및 치료제 개발을 통한 질병조절 연구에 크게 도움을 줄 것으로 판단된다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구과제에서 제시한 3가지 연구 목적을 모두 달성하였다고 사료된다. 이중 대부분의 결과는 이미 논문으로 발표되었으며, 칼슘채널에 대해서는 revision을 거쳐 다시 심사중에 있어 조만간 논문으로 발표될 예정이다. 또한 본 연구기간동안의 연구결과는 한빛사 논문 3편에 발표되어 그 우수성을 입증하였다고 사료된다. 1-1. 칼슘채널의 조절기전에 대해서는 연구계획에 대한 목표를 완료했다. 하지만 논문발표에 시간이 걸려 현재 Elife 저널에 2<sup>nd</sup> revision 후 resubmission 한 상태로 조만간 논문게재로 발표될 가능성이 높다. 1-2. KCNQ K+ 채널연구의 경우는 발생단계의 KCNQ 채널활성 변화에 대한 기전연구를 완료하여 논문을 발표하였다. 또한 에탄올에 의한 인지질 변화와 채널활성의 변화와의 상호관계에 연구결과는 논문으로 발표하였으며, 현재 고분자 알코올에의 효과에 대해서 연구는 마쳤고 현재 논문 작업을 진행중이다. 이와 관련하여 PNAS 1편(대표논문 참고)과 BMB Reports 1편을 발표하여 연구결과의 우수성을 입증하였다. 1-3. TMEM16A 채널의 경우 현재 인지질-채널 결합의 구조분석 및 분자기전에 대해 연구를 완수하였고, 두 편의 논문으로 발표하였다. TMEM16 채널의 splice variants에 따른 조절 작용의 차이점과 MD simulation을 통한 분자 이해에 대해서는 계속 연구해 나갈 예정이다. 이 주제와 관련하여 PNAS 1편(대표논문 참고)과 Int. J. Mol. Sci. 1편(대표논문 참고)을 발표하여 연구결과의 우수성을 입증하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) 본 연구결과는 살아있는 세포에서 세포막 지질의 대사, 분석, 기능, 조절 등에 관한 새로운 연구 및 기술개발을 실현해 나감으로 세포막의 기능을 더 정확히 이해하고, 나아가 뇌신경 활성의 기초물질인 전압의존성 이온채널의 분자적 조절기전을 규명해 나감으로 신경계의 신경전달물질 분비, 시냅스 신호전달의 작용기전을 이해하는데 밑바탕이 될 것이다. 리도믹스 및 분자동력학 등의 새로운 접근방법은 세포막과 관련되어 있는 수많은 연구분야에 응용될 수 있어 학문적 파급효과를 가져올 수 있을 것이며, 새로운 채널조절물질의 개발 및 응용을 유도하고, 간질이나 통증 등 이온채널 및 신경전달 관련뇌질환의 이해 및 치료에 도움을 줄 것이다. 또한 이온채널에 대한 연구기반이 상대적으로 약한 한국에서 신경과학의 기본이 되는 신경세포활성기전에 대해 이해하고 이온채널 연구 인력을 양성하는데 큰 의의가 있다. 전기생리학적 기술뿐만 아니라 confocal, FRET, TIRF 등의 최신 광학기술 그리고 lipidomics 및 MD simulation 등의 최신 학문을 배우게 되어 앞으로 다가오는 High Technology-based Neuroscience Research에 적합한 인력이 될 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
