본문 바로가기

Report

All 12,453 Page 32/1,246

검색
  • 12143

    2023.02.28

    □ 연구개요 본 연구는 다양한 염증성 질환에 적용 가능한 재생치료 기술 개발을 위한 신개념 후성유전 조절효소, ‘Epigenzyme’의 개발 및 이를 이용한 마크로파지 선택적 제어기술 개발임. 구체적으로 염증반응 조절에 관여하는 M1, M2 마크로파지의 ① 표현형 유도 특이적 마이크로 RNA와 핵 내 후성유전조절인자, 이들의 상호조절 상관관계를 규명하고, ② 표현형 특이적 마이크로 RNA에 의해 활성조절이 가능하여 세포 특이적, 유전자 특이적 후성유전조절 기능이 부여된 ‘Epigenzyme’ 기술을 확보, 이를 이용한 ③ 염증질환 제어기술을 확립하여, 궁극적으로는 다양한 난치성/불치성 염증성 질환 신개념 재생 치료기술 개발에 기여하고자 함 □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구는 특정 마이크로 RNA에 의해 세포 특이적 후성유전조절이 가능한 Epigenzyme 및 이를 활용 염증제어 기술을 개발하기 위해 다음과 같은 목표를 설정하고 연구 결과를 도출함 1) 마크로파지 표현형 제어 마이크로 RNA/ 후성유전조절 인자 상호조절 그룹 카탈로그 제시: 1 종 (완료) 2) M0, M1, M2 마크로파지의 서로 다른 마이크로 RNA 발현 및 이들의 발현 차이와 핵 내 후성 유전조절인자 발현/활성 변화 비교, 상관관계 분석 (완료) 3) 표현형 유도 특이적 마이크로 RNA 발굴 및 마이크로 RNA 유도 후성유전조절 유전자 타겟 선별: > 각 3종 (완료) 4) 선별된 마이크로 RNA 특이적 degradation 가능 NES peptide-conjugated oligo. 제작, 최적화: > 3종 (완료) 5) NES-oligonucleotide- biotin과의 결합이 가능한 avidin based CRISPR/Cas9 기반 Histone methyltransferase fusion enzyme, Epigenzyme 설계 및 제작:>1종 (완료) 6) Epigenzyme 세포 특이적 microRNA- inducible nuclear translocation 및 세포특이적 후성유전조절 기능 검증:>1종 (완료) 7) 염증유도 질병모델 Epigenzyme 세포특이적, site-specific 후성 유전 조절 검증: > 2종 (완료) 8) 염증유도 질병모델 Epigenzyme 염증제어 검증: in vitro/ in vivo 각 2종 이상(완료) □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) -본 연구는 세포 특이적 마이크로 RNA를 통한 유전자가위 활성제어라는 기존의 접근법과는 다른 방법을 제시하여, 세포 특이적 활성제어를 통한 유전자가위 안전성 한계극복이라는 학문적 진보에 기여함 -특히 본 연구에서 개발한 세포 특이적, 유전자 특이적 후성유전 조절 Epigenzyme 기반 염증제어 기술은 환경오염, 인구 고령화에 기인한 다양한 급만성 염증성 질환의 재생치료기술로 적용, 국민건강 보호에 기여 가능하며, 항암을 타겟하여 집중적으로 개발 진행 중인 후성유전조절 약물의 염증성 질환 치료제로서로 적용 타진을 가능하게 하여, 염증성 질병제어를 요구하는 바이오의약품 산업에 적용이 기대됨 -본 연구개발성과인 epigenzyme 기술은 노화역전기술로 응용확장 연구개발이 지속될 예정 (출처 : 연구결과 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 오승자
    • 주관연구기관 : 경희대학교
    • 발행년도 : 20230300
    • Keyword : 1. 유전자가위;후성유전 조절효소;염증질환;대식세포;마이크로RNA; 2. CRISPR-Cas9;Epigenetic Enzyme;Inflammatory Disease;Macrophage;MicroRNA;
  • 12142

    2023.02.28

    □ 연구개요 방사선은 면역-종양미세환경을 변화시키는 것으로 알려져 있다. 방사선 조사후 종양부위는 저산소화가 진행되고 저산소화된 암세포는 방사선에 저항성을 갖고 있다. 또한 방사선이후 neoantigen을 증가시켜 이후 면역관문억제제 사용시 효과가 증대될 것으로 기대하고 있다. 본 연구에서는 전통적인 종양조직의 획득을 통한 단백질의 면역형광화학염색, 채혈을 통한 일반혈액검사, 단백질표지자, 그리고 CT, MRI 같은 영상 검사의 소견이 환자의 치료반응정도, 재발, 생존과의 연관성이 있는지를 살펴보고 특정유전자와의 연관성을 살펴보고 이러한 마커들을 전통적인 통계학적인 방법 뿐 아니라 딥러닝을 이용하여 연관성이 있는지를 알아보고 자 하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 1. 영상학적 마커와 혈액마커의 비교: 두 방법의 상관정도를 알아보았고, 비교해 보았음. 둘을 더하는 것은 영상학적 마커만 획득하는 것에 큰 이득이 없음. 2. 종양구획화를 하지 않고 반응성 예측: 구획화없이 MRI영상을 그림으로 인식 하여 기계학습을 하였고 인간전문가보다 우월함을 관찰하였다. 3. 영상소견으로 특정유전자 돌연변이 예측: 방사선치료 계획용 CT를 이용하여 기존의 CTV를 라벨링으로 사용하였고 기계학습과 라디오믹스 분석을 하였고, 어 느 정도는 예측할 수 있었음을 확인하였다. 4. 수술후 hypoxia마커의 발현이 2-3기 직장암 환자의 재발과 연관이 있는지: GLUT-1 면역형광화학염색을 방사선치료 전 조직검사 검체에서 시행하고, 치료 이후 수술로 절제된 검체에서 시행하고, 이것과 재발유무를 알아봄. 5. 기존의 MRI영상의 extramural vascular invasion와 혈액 종양마커인 CEA를 이용하여 이른 전이가 발생할 확률을 예측하였다. 6. 수술후 RT받는 NSCLC환자에서 lymphocyte, albumin의 예후와의 연관성: 97명의 환자에서 단변랑, 다변량 분석을 한 결과 재발과는 무관하였으나, 림프구, 알부민이 낮지 않으면 더 오래 사는 것을 확인하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 항암치료와 달리 방사선치료는 특정한 타겟에 선택적으로 영향을 미치지 않고 전반적으로 영향을 주는 것으로 그동안 보여왔다. 그러나 그것이 정말로 그러한 것인지 인간이타겟을 발견하지 못하여서 그런 것인지는 알 수 없다. 또한 수 많은 연구자들이 궁극적인 타겟인 유전자나 단백질을 찾아내려고 노력하였으나, 어떠한 타겟도 재현이 되어 입증된 것이 없다. 따라서 본 연구와 같이 현실적으로 적용가능한 실험을 통해 방사선에 대한 반응성을 예측하는 것이 타당하고 실제 환자와 의사들에게 도움이 되고 적용이 될 수 있는 방법이라고 생각한다. 아직까지는 요원한 일이겠으나 범용성을 갖게 된다면, 다른 연구자들도 조직기반 또는 혈액기반 면역학적 마커들의 변화를 실제로 확인해보고, 치료 전 또는 후 영상을 통해 라디오믹스나 딥러닝으로 이 마커들과의 상관관계를 간접적으로 예측하거나, 바로 예후를 예측할 수 있다면 조금 더 개인별 맞춤치료가 가능해질 수도 있다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 송창훈
    • 주관연구기관 : 서울대학교
    • 발행년도 : 20230300
    • Keyword : 1. 직장암;종양미세환경;방사선치료;바이오마커;저산소증; 2. rectal cancer;tumor microenvironment;radiation therapy;biomarker;hypoxia;
  • 12141

    2023.02.28

    □ 연구개요 일부 식품유래 천연물은 nuclear factor erythroid 2-related factor 2(Nrf2) 신호전달계를 활성화하고, 이를 통하여 항산화효소와 2상 해독효소계 발현을 촉진함으로서 암발생을 예방하지만, 또 다른 측면에서 Nrf2 활성화가 암세포에서 발생하는 활성산소의 제거를 촉진하여 암세포 증식을 촉진할 수 있다는 것이 알려져 있음. 따라서 본 연구에서는 식품유래 천연물에 의한 Nrf2의 활성화가 대장암세포의 증식을 촉진하는지 여부와 전사조절인자 Nrf2에 의해 발현이 조절되는 단백질 가운데 암세포 증식과 직접적인 관련이 있는 단백질을 동정하기 위해서 Nrf2을 knockout 한 대장암 세포를 제작하고, RNAseq을 통하여 탐색된 Nrf2-downstream 유전자를 knockout 또는 knockdown 시키는 방법으로 Nrf2 신호전달계를 통하여 암세포 증식 촉진에 관여하는 유전자를 구명하고자 하였으며, 나아가 해당 단백질의 활성을 제어하는 방법을 찾아 암치료에 도움을 줄 수 있는 전략을 수립하고자하였음. □ 연구 목표대비 연구결과 식품유래 Nrf2 신호전달계를 활성화시키는 파이토케미컬이 암세포증식을 촉진하는지 여부를 조사하고, 이를 통하여 암세포증식을 촉진하는 것으로 확인된 화합물을 이용하여 어떤 Nrf2-downstream 단백질이 암세포증식에 관여하는지 알아보기 위한 연구를 진행하였음. ● 결과 1. 식품유래 천연물이 대장암세포증식 촉진하는 것을 확인하고, 이것이 Nrf2 신호전달계의 활성화와 관련이 있음을 Crispr/casp9 이용한 Nrf2 knockout 및 Nrf2 저해제(brusatol)를 이용하여 증명함 ● 결과 2. 식품유래천연물의 일종인 sulforaphane(SFN)은 Nrf2신호전달계를 활성화 하고 암세포증식을 촉진하는데, 이와 직접적인 관련이 있는 Nrf2-downstream 유전자를 RNAseq과 gene knockout/knockdown 방법으로 탐색하여 γ-glutamylcysteine ligase-catalytic subunit(GCLC)가 핵심단백질임을 확인하였음 ● 결과 3. GCLC가 세포내 활성산소 소거를 통하여 암세포증식을 촉진하여 항암제 작용을 저해하므로, 항암제와 GCLC 저해제(BSO)를 병용처리하였을 때, 항암효과가 상승되는 것을 확인하였음. 특히 SFN은 BSO 및 thioredoxin reductase 억제제인 auranofin와 병용처리시 환원된 글루타티온을 고갈시키고 세포내 산화환원 상태를 교란함으로써 항암활성이 크게 증가하는 것을 새롭게 발견하였음. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구결과는 다음과 같은 영역에서 활용될 수 있을 것으로 판단됨. 1. 암환자의 식사요법으로 활용: 암세포가 이미 존재하는 환경에서 십자화과 채소 등 Nrf2 신호전달시스템을 활성화할 수 있는 식품의 다량 섭취를 자제하도록 권장하는 것이 바람직함. 예를 들어, 블로콜리새싹, 생배추, 갓의 과량 섭취는 피하는 것이 좋으나 이들을 가공한 제품(예, 김치)은 상대적으로 안전함. 2. 식품 유래 Nrf2 activator를 함유하는 항암제에 대한 지적재산권 획득: 본 연구과정에서 낮은 농도의 SFN이 환원형 glutathione(GSH) 소거하는 특성을 확인하였으며, 이를 응용하여 GSH 합성을 억제하는 buthionine sulfoximine(BSO)와 thioredoxin reductase 저해제 auranofin을 SFN과 병용처리시 항암활성이 극적으로 증가하는 것을 확인하였고, 이 신규 항암요법에 대한 지적재산권을 확보하고자 함. 3. 연구의 확장성 확인: 암세포내 활성산소 양을 증가시켜 암세포를 사멸시키려면 GSH 농도뿐만 아니라 또 다른 항산화시스템인 thioredoxin을 동시에 저해해야 함을 확인하였으며, 여기에 SFN과 같은 electrophiles을 추가하였을 때 활성산소발생이 폭발적으로 증가하고, 암세포를 효과적으로 사멸시키는 것이 확인되었으므로, 천연물 또는 이미 개발된 약물가운데 BSO와 auranofin과 병용처리하여 항암효과를 잘 발휘할 수 있는 소재들을 발굴하여 암치료 및 기타 질병치료제로 검토하는 것이 가능할 것으로 판단됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 김정상
    • 주관연구기관 : 경북대학교
    • 발행년도 : 20230300
    • Keyword : 1. 대장암;항산화효소계;설포라판;감마글루타밀시스틴 라이게이즈; 2. colorectal cancer;antioxidant enzymes;Nrf2;sulforaphane;γ-glutamylcyste ine ligase;
  • 12140

    2023.01.31

    □ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 방사선 저항성 미생물은 고방사선, 건조, 산화 스트레스 등 극한의 환경 스트레스에 대응하기 위하여 매우 높은 손상 복구 기능을 가지고 있어 인간의 노화/유전질환/암 치료 연구에 활용가치가 높음. 본 과제는 한국원자력연구원 방사선 저항성 미생물 연구팀과 프랑스 원자력 및 에너지청 (CEA) 산하 생명과학연구소 간의 과학기술 네트워크 구축을 통해 지속적인 방사선 저항성 기작 규명을 위한 국제공동연구 기반 확보에 그 목표를 둠 ○ 전체 내용 ● 방사선 저항성 미생물 유래 BSH시스템의 방사선 및 산화스트레스 저항성 특성 규명연구 (1) Deinococcus 유래 BSH 시스템의 스트레스 저항성 특성 분석 - BSH 생합성 경로 기반 BSH 비생산 Deinococcus 돌연변이균주 제조 - BSH 산화환원 단백질 (YpdA, YtxJ)의 저항성 기능 확인 (2) BSH 기반 Deinococcous내 스트레스 반응 조절 시스템 분석 - Metal homeostasis를 통한 DdrO-IrrE 시스템 조절기능 - BSH-Grx like 단백질 간 상호작용 기능 확인 ● 방사선 저항성 미생물 유래 BSH시스템의 작동기전 및 구조적 특성 연구 (1) BSH 산화환원 단백질의 구조 규명을 통한 BSH시스템의 이해 - BSH 산화환원 단백질 (YpdA, YtxJ) 단백질의 이종발현 및 대량정제 - crystallization 및 단백질 3D structure 규명 (2) BSH산화환원 단백질의 생화학적 특성 규명 - BSH 산화환원 단백질의 ROS 제거 활성 확인 - YpdA/BSH/YtxJ 간 상호작용 및 작동기작 확인 ● 한국원자력연구원 (KAERI)와 프랑스 원자력청 (CEA)간 연구협력 네트워크 구축 - 연구원 교류 협력 추진 - 방사선 저항성 미생물 관련 공동 연구 워크샵 개최 ○ 1년차 ● 목표 Deinococcus BSH 시스템의 저항성 기능규명 방사선 저항성 미생물 관련 세미나 개최 ● 내용 (1) Deinococcus 유래 BSH 시스템의 스트레스 저항성 특성 분석 - BSH 생합성 경로 기반 BSH 비생산 Deinococcus 돌연변이균주 제조 - BSH 산화환원 단백질 (YpdA, YtxJ)의 저항성 기능 확인 (2) BSH 기반 Deinococcous내 스트레스 반응 조절 시스템 분석 - Metal homeostasis를 통한 DdrO-IrrE 시스템 조절기능 - BSH-Grx like 단백질 간 상호작용 기능 확인 ○ 2년차 ● 목표 - 산화 환원 Redoxin 단백질의 생화학적 구조적 특성규명 - 방사선 저항성 미생물 관련 세미나 개최 ● 내용 (1) BSH 산화환원 단백질의 구조 규명을 통한 BSH시스템의 이해 - BSH 산화환원 단백질 (YpdA, YtxJ) 단백질의 이종발현 및 대량정제 - crystallization 및 단백질 3D structure 규명 (2) BSH산화환원 단백질의 생화학적 특성 규명 - BSH 산화환원 단백질의 ROS 제거 활성 확인 - YpdA/BSH/YtxJ 간 상호작용 및 작동기작 확인 (3) 한국-프랑스 공동연구 협력 교류 추진 - 한국원자력연구원 인력 교류 추진 - 한국원자력연구원-프랑스 CEA 간 공동 워크샵 개최 □ 연구개발성과 1. SCI(E) 논문게재 : Chemistry, Medicinal 분야 상위 10% 논문게재 방사선 저항성 미생물 유래 BSH 시스템의 방사선 및 산화 스트레스 저항성 기작 규명 (Antioxidant, IF : 6,312) 2. 학술발표 : 2021 한국미생물생명공학회 심포지엄 구두발표 (2021.06) 2022 방사선 산업학회 학술발표 (2022.11) 3. 보고서 : 프랑스 원자력청 (CEA) 산하 BIAM 연구소 파견 보고서 4. 기타 : 프랑스 CEA 인력 교류 (2022.09.01. ~ 2022.10.12.) 한-프랑스 공동 연구 워크샵 2회 개최 (2022.10) 한국원자력연구원-프랑스 CEA 간 공동연구 협약 (2022.07) □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ● 방사선 저항성 미생물의 새로운 저항성 기작 및 작동 원리 규명 (1) 현존하는 생물 중 가장 높은 방사선 저항성을 가진 Deinococcus의 BSH 시스템의 손상 복구 기작 및 작동원리를 구조적으로 분석하여 새로운 저항성 기작 규명 가능 (2) 산화적 손상에 의해 유발되는 질병(암, 노화 기초연구)치료 및 예방에 대한 기초적인 중요한 정보를 제공하여 국민건강복지에 기여가능 ● 연구 교류 및 후속연구 추진을 위한 국제협력기반 조성 (1) 해외전문가 초청 국제 학술 세미나 추진을 통한 인적 네트워크 확대 (2) 한국-프랑스 연구진의 상호교류 기관방문 추진을 통한 전문인력 양성 (출처 : 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 정종현
    • 주관연구기관 : 한국원자력연구원
    • 발행년도 : 20230200
    • Keyword : 1. 산화스트레스;방사선저항성;데이노코쿠스;산화환원반응; 2. oxidative stress;radiation resistance;Deinococcus;Redox activity;
  • 12139

    2023.10.31

    1. 연구개발과제의 개요 1) 연구개발의 목적 □ 최종 연구개발 목표 ◦ 원전의 안전성 향상을 위한 중대사고 기기생존성(ES1)) 평가 기술 개발 ◦ 중대사고 기기생존성 평가 설비 구축 ◦ 중대사고 기기생존성 평가 체계를 통한 원전 규제 대응 및 산업계 수탁과제 수행 □ 당해 연구개발 목표 ◦ 중대사고 기기생존성 관련 규제요건 분석 ▹ 사고관리계획서 유관기관 협업체계 구축 ▹ 중대사고 기기생존성 평가 관련 규제 및 환경조건 연구 ◦ 중대사고 환경 모사 시험설비 개선 및 운용 ▹ 중대사고 기기생존성 시험설비 개선 및 운용기술 개발 ▹ 중대사고 기기생존성 실증시험 수행 ◦ 기기생존성 평가 기술 및 중대사고용 방화랩(Fire Wrap) 설계기술 개발 ▹ 중대사고 기기생존성 종합영향평가 수행 ▹ 중대사고 대처설비 생존성 향상기술 개발 ▹ 중대사고 환경에서의 상승효과를 고려한 비금속소재 열화평가 기술 개발 (출처 : 본문 1. 연구개발과제의 개요 3p)
    • 연구책임자 : 김대환
    • 주관연구기관 : 한국기계연구원
    • 발행년도 : 20231100
    • Keyword : 1. 중대사고;기기생존성;생존성향상;실증시험;안전등급기기; 2. Severe Accident;Equipment Survivability;Survivability Improvement;Type Test;Safety Related Equipment;
  • 12138

    2023.02.28

    □ 연구개요 Particle-in-cell (PIC) 시뮬레이션 코드를 개발하고 이를 활용하여 자기 재결합 과정에서 가속된 전하 입자들이 주변 플라즈마와 반응하며 생기는 복사 메커니즘을 규명하고 태양-지구 환경에서 관측되는 solar type III radio burst와 그 기원이 잘 알려져 있지 않은 고 에너지 천체물리 현상중의 하나인 fast radio burst (FRB)의 이해를 목표로 한다. 또한 자기 재결합과 충격파와 같은 불안정한 플라즈마 환경에서 가열 (heating), 가속(acceleration) 된 입자들은 주변 플라즈마와 다른 특성들은 갖게 되는데 특히 입자들의 표류(drift) 속도 차나 온도 차에 의해 다양한 불안정성이 야기된다. 본 연구에서는 가장 일반적인 플라즈마 시스템에서의 다양한 불안정성을 기술할 수 있는 이론적 수식 및 선형 안정성 분석(linear stability analysis) 코드를 개발하여 자기 재결합 환경 및 충격파(shock)에서 나타날 수 있는 불안정성 및 파동 그리고 파동과 입자들의 상호 작용을 연구한다. □ 연구 목표대비 연구결과 2D PIC 시뮬레이션과 선형 안정성 분석(linear stability analysis) 코드를 개발 완성하였다. 본 연구에서 개발된 PIC 코드는 다양한 우주 천체 플라즈마 환경에서 활용 가능하다. 또한 본 연구에서 개발된 선형 안정성 분석 코드는 입자들의 표류 속도 및 입자 온도 비등방성까지 고려하여 플라즈마 시스템에서의 다양한 불안정성을 기술할 수 있다. 자기 재결합에 의한 고에너지 전자의 분출이 plasma dipole oscillation (PDO)를 생성할 수 있는지를 확인하고 이것이 효과적으로 복사를 방출할 수 있는지를 연구하였지만 자기 재결합에서 PDO가 생성이 확인되지 않았고 이로 인해 coherent radiation이 방출 또한 확인하지 못했다. 하지만 본 연구에서는 bi-Maxwellian 분포를 갖는 background 전자와 양성자 그리고 전자 빔, 양성자 빔을 고려하여 가장 일반적인 플라즈마 시스템에서 적용 가능한 선형 안정성 분석을 위한 수식을 정립하고 코드를 개발하였다. 자기 재결합 및 충격파와 같은 플라즈마 시스템에서는 background와 빔의 표류 속도 차이 및 각 입자 성분들의 온도 차이로 인해 다양한 불안정성이 야기되는데 자기 재결합 과정에서 나타날 수 있는 ion acoustic, whistler, lower hybrid drift와 같은 다양한 불안정성을 분석하고 입자의 초기 가속을 이해하고자 하였다. 또한 ICM 충격파에서 나타나는 다양한 플라즈마 불안 정성들의 (electron firehose, Alfven ion cyclotron, mirror instabilities) 물리적 특성들을 파악하고 논문들을 출판하였다. □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구 과제에서 개발된 PIC 코드와 선형 안정성 분석 코드는 비단 이 연구 과제에서만 활용 가능한 것이 아니라 다양한 플라즈마 시스템에 맞게 변형 및 수정이 가능하여 향후 다른 플라즈마 연구에서도 활용이 가능하다. 특히, kinetic scale에서의 난류(turbulence)의 소멸(dissipation), 입자의 가열(heating)과 가속(solar wind acceleration) 연구에 좋은 도구가 될 것이다. 이를 통해 태양-지구 우주 환경에서 나타나는 다양한 불안정성 연구, 태양풍의 전자나 양성자 분포의 비등방성(anisotropy)에 의한 입자들의 가속이나 태양풍 입자들과 전자기파 방출의 난류 평형 상태(turbulent equilibrium), 그리고 지구 dipolar field에 잡힌 고 에너지 입자들을 포함하는 지구 자기권에 관한 연구 등에도 적용 가능 할 것으로 판단된다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 김선정
    • 주관연구기관 : 울산과학기술원
    • 발행년도 : 20230300
    • Keyword : 1. 자기재결합;플라즈마 복사;우주 전파 폭발;시뮬레이션;선형 안정성 분석; 2. magnetic reconnection;plasma radiation;fast rado burst;simulation;linear stability analysis;
  • 12137

    2023.05.31

    연구개발 목표 및 내용 최종 목표 지방세포 분화와 인슐린 신호전달의 핵심 조절자인 Caveolin-2의 단백질 발현 및 후성 유전적 활성화 조절 규제에 의한 지방전구세포 (preadipocytes)의 유사분열 클론성 확장 (MCE, mitotic clonal expansion) 단계 세포주기 조절 기전 및 Caveolin-2의 팔미토일화 (palmitoylation) 규제에 의한 지방세포의 인슐린 지질대사 신호전달계 조절 기전을 규명하여, 지방 전구세포의 지방세포로의 분화 조절과 분화된 지방세포 (adipocytes)에서 인슐린 지질 대사 신호전달계 이상으로 초래되는 비만 발생을 효과적으로 제어할 수 있는 기전을 연구하고자 함. 전체 내용 (1) 1차년도 (2018): Caveolin-2-표적 MCE 단계 세포주기 조절 인자 발굴 ‣ MCE 단계에 필수적으로 관여하는 세포주기 조절 인자들 중 Caveolin-2의 발현 조절에 의해 규제되는 표적 세포주기 조절 인자 발굴 (2) 2차년도 (2019): Caveolin-2-표적 MCE 단계 세포주기 조절 인자의 후성 유전적 활성화 조절 기전 규명 ‣ Caveolin-2-표적 MCE 단계 세포주기 조절 인자의 유전자 활성화가 Caveolin-2에 의해 후성 유전적으로 조절되는 전사 작동 기전 규명 (3) 3차년도 (2020): Caveolin-2-표적 MCE 단계 세포주기 조절 인자 규제에 의한 지방세포 분화 제어 기전 규명 ‣ Caveolin-2-표적 MCE 세포주기 조절 인자의 후성 유전적 활성화 제어를 통하여 MCE 단계 세포주기를 규제하였을 때 지방세포 분화가 억제되는 기전 규명 (4) 4차년도 (2021): Caveolin-2-조절 지방세포 인슐린 지질 대사 신호전달계 제어 기전 규명 ‣ 지방전구세포로부터 분화된 지방세포에서 인슐린 신호전달 조절에 필수적인 Caveolin-2의 번역 후 변형, 팔미토일화에 의해 규제되는 인슐린 지질 대사 신호 전달계 조절 기전 규명 (5) 5차년도 (2022): Caveolin-2-표적 MCE 단계 세포주기 및 Caveolin-2-조절 인슐린 지질 대사 신호 전달계 규제에 의한 비만 제어 기전 규명 ‣ 지방전구세포의 Caveolin-2-표적 MCE 단계 세포주기와 지방세포의 Caveolin-2-조절 인슐린 지질 대사 신호전달계를 규제하였을 때 비만 발생이 억제되는지 여부를 in vivo 시스템에서 조사 연구개발성과 Impact factor 5점 이상의 SCIE 국제학술지 투고 1. (FASEB journal) Caveolin-2 in association with nuclear lamina controls adipocyte hypertrophy 2. (BBA-MOLECULAR CELL RESEARCH) Epigenetic regulation of Cebpb activation by pY19-Caveolin-2 at the nuclear periphery in association with the nuclear lamina 3. (BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS) N-myristoylation regulates insulin-induced phosphorylation and ubiquitination of Caveolin-2 for insulin signaling 4. (BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-MOLECULAR BASIS OF DISEASE) Alternative translation initiation of Caveolin-2 desensitizes insulin signaling through dephosphorylation of insulin receptor by PTP1B and causes insulin resistance 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ‣ 비만으로 진행되는 지방세포 분화의 초기단계를 효과적으로 제어할 수 있는 핵심 기전을 발굴함으로써 초기 줄기 간세포의 세포주기 조절 기작을 연구하는데 기반이 될 것이며, 지방조직 분화와 성장 및 비만에 대한 병태생리학적 학문 정립에 기여하게 될 것임. ‣ Caveolin-2-표적 MCE 세포주기 조절 인자의 후성 유전적 제어 결함으로 유발되는 비만 발생 기전을 규명함으로써 세포 생물학을 기반으로 하는 기초생명과학연구를 비만을 치료하려는 의학적 연구로 연계시켜 기초생명과학의 연구 활성화와 그 연구결과가 실용화될 수 있는 기반을 제공할 것임. ‣ 지방세포의 인슐린 지질 대사 신호전달계가 Caveolin-2 팔미토일화에 의해 규제되는 시스템을 개발한다면 인슐린 지질 대사 신호전달계의 조절 이상 및 결함으로 초래되는 비만을 포함한 당뇨병, 및심혈관질환 등의 대사성 질환과 암의 발병 기전 연구에 활용할 수 있을 것임. ‣ Caveolin-2-표적 MCE 세포주기 조절 인자 시스템을 기반으로 하는 비만의 진단 바이오마커 칩 개발에 응용할 수 있으며, 비만 환자의 조직 및 혈액 샘플에서 그 바이오마커의 발현 양상을 스크리닝할 수 있는 맞춤 단백질체 분석법 개발에 활용할 수 있을 것임. ‣ Caveolin-2-표적 MCE 세포주기 조절 인자의 단백질 분자구조 분석 연구를 통해 조절인자의 저해제 및 활성제 발굴을 통한 치료제 개발에 응용할 수 있음. (출처 : 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 박윤배
    • 주관연구기관 : 경상대학교
    • 발행년도 : 20230600
    • Keyword : 1. 케비올린-2;유사분열클론성확장;인슐린 지질 대사 신호전달계;지방세포 분화;비만; 2. Caveolin-2;Mitotic clonal expansion;Insulin-response lipid metabolism;Adipocyte differentiation;Obesity;
  • 12136

    2023.05.31

    비공개항목입니다.
    • 연구책임자 : 이준
    • 주관연구기관 : (주)에스제이엠
    • 발행년도 : 20230600
    • Keyword : 1. 핵융합;이중 진공경계;원자력코드;벨로우즈;로타리 피드스루; 2. Nuclear Fusion;Dual vacuum wall;ASME;Formed Bellows;Rotary feedthrough;
  • 12135

    2023.01.31

    연구개발 목표 및 내용 최종 목표 ○ 전 세계적으로 연간 700만 명을 조기 사망에 이르게 하는 미세먼지는 분석 및 저감 방안 정립이 시급한 상태로서, 물질 분석 및 개질에 효과적인 방사선기술을 이용하여 - 미세먼지 오염원을 중성자 방사화 분석 기술로 정확하게 평가하고, - 전자선으로 미세먼지 원인물질을 저감시키는 기술의 개발 전체 내용 [1세부] 1. 전자선 기반 미세먼지 저감 요소기술 개발 2. 전자선 기반 미세먼지 응축 전환 기술 개발 3. 전자선 기반 미세먼지 저감 시스템 개발 및 현장 적용성 평가 [2세부] 1. 미세먼지 성분 분석 정밀도 향상 2. 국내 대도시 미세먼지 모니터링 연구 3. 방사선 정보를 이용한 시간별 대기 미세먼지 영향 모델링 1단계 목표 [1세부] ○ 1차년도: 전자선 기반 질소/황산화물 처리기술 타당성 확보 ○ 2차년도: 전자선 기반 2차생성 미세먼지 응축전환 기술 개발 [2세부] ○ 1차년도 : 서울, 대전 측정소 구축 ○ 2차년도(단계) : 포집 기술 개발 및 분석 기술 정립 내용 [1세부] ○ 1차년도: 전자선 기반 질소/황산화물 처리기술 타당성 확보 - 질소/황산화물 분석 시스템 구축 - 전자선 기반 질소/황산화물 처리 시스템 요소기술 개발 - 첨가제 종류에 따른 질소/황산화물 제어특성 연구 ○ 2차년도: 전자선 기반 2차생성 미세먼지 응축전환 기술 개발 - 응축성 미세먼지 분석 시스템 구축 - 전자선 기반 응축성 미세먼지 전환 시스템 설계 및 구축(Bench scale) - 전자선 기반 응축성 미세먼지 전환 요소기술 개발 - 전자선 기반 응축성 미세먼지 전환 메커니즘 규명 [2세부] ○ 1차년도 : 서울, 대전 측정소 구축 - 방사화 분석을 통한 환경시료 분석 및 평가 - 미세먼지 측정소 설계 및 구축 - 대기 환경 샘플 확보 - 미세먼지 모니터링을 위한 방사선 정보 수집 및 분석 ○ 2차년도(단계) : 포집 기술 개발 및 분석 기술 정립 - 미세먼지 매트릭스 확립 및 방사화 분석 정밀도 측정 - 측정소 운영을 통한 미세먼지 포집 및 분석 - 오염원별 미세먼지 샘플 확보 및 분석 - 대기 방사선정보와 미세먼지의 상관관계 분석 2단계 목표 [1세부] ○ 3차년도: 전자선 기반 미세먼지 제어 시스템 개발 ○ 4차년도: 전자선 기반 미세먼지 저감 시스템 최적화 ○ 5차년도: 전자선 기반 미세먼지 저감기술 현장 적용성 연구 [2세부] ○ 3차년도: 미세먼지 내 방사성 물질 이용 추적 기술 개발 ○ 4차년도: 중국발 미세먼지 오염원 추적 ○ 5차년도: 환경부 교차 분석 완료, 중국발 미세먼지 평가 내용 [1세부] ○ 3차년도: 전자선 기반 미세먼지 제어 시스템 개발 - 응축성 미세먼지 저감효율 개선 - 응축성 미세먼지 집진기술 최적화 - Semi pilot-scale 미세먼지 저감 시스템 구축 - 전환 응축성 미세먼지 입자특성 규명 연구 ○ 4차년도: 전자선 기반 미세먼지 저감 시스템 최적화 - 다양한 운전인자에 따른 미세먼지 처리효율 데이터 확보 및 주요 인자 도출 - Pilot scale 질소/황산화물 발생 시스템 구축 및 전자선 반응기 설계 - 현장처리용 시작품 제작 및 최적 전자선 운전변수 확보 ○ 5차년도: 전자선 기반 미세먼지 저감기술 현장 적용성 연구 - 전자선 기반 미세먼지 저감 시스템 기술 타당성 및 경제성 평가 - 시스템 운전 최적화 및 성능 고도화를 통한 현장 적용성 평가 - 장기운전을 통한 시스템 신뢰성 및 데이터 베이스 확보 - 전자선 기반 미세먼지 저감용 전처리 필터 개발 및 현장 실증 평가 [2세부] ○ 3차년도: 미세먼지 내 방사성 물질 이용 추적 기술 개발 - 타 분석 기법 간 정밀도 평가 및 검출하한 향상 - 기상 조건 별 미세먼지 성분 분석 - 미세먼지 내 방사성 핵종 분석 - 대기상태에 따른 방사선량 기반 미세먼지 영향 모델링 ○ 4차년도: 중국발 미세먼지 오염원 추적 - 방사성 핵종 기반 오염원 평가 방법 개발 - 방사선 정보를 이용한 계절별 대기 미세먼지 영향 모델링 ○ 5차년도: 환경부 교차 분석 완료, 중국발 미세먼지 평가 - 제주도 미세먼지 동향 분석 - 제주도 미세먼지 시료 내 단반감기 핵종 분석 - 원자력 연구원 내 XRF 와 iNAA 시료 분석 비교 - 국립환경원 시료 비교 분석 연구개발성과 ○ 전체 연구개발기간 목표: 국내외 논문 게재 22건/학술 발표 30건/특허 출원 10건/특허 등록 6건/기술이전 1건/기술인증 1건/인력양성 7명 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 (1) 과학·기술적 측면 ○ 방사능을 미세먼지 분석의 새로운 마커로서 활용하여 새로운 데이터 산출 ○ 지속적인 연구 및 이종기술 융합을 통한 온실가스 배출 저감 및 온실가스 배출권 거래 우위 선점 (2) 경제·산업적 측면 ○ 기존 방사능 측정 시설을 미세먼지 측정소로 활용 가능케 하는 기술로 실시간 미세먼지 측정소 170개소 및 미세먼지 성분 분석 측정소 15개소 확장 효과 ※ 성분 분석 측정소 구축비용만 약 150 억원 이상 절감 ○ 기존 탈질(SCR) 및 탈황(FGD) 설비 대비 초기 시설투자비 40% 및 운전관리비 40% 절감 예상 ○ 중국 및 신흥경제국가의 방사선융합기술 시장 선점 ○ 기존 탈질설비의 SCR 촉매 등의 수입대체 효과 (3) 사회적 측면 ○ 미세먼지를 비롯한 대기오염물질 처리 신기술 개발을 통한 대국민의 건강 증진 기여 및 안전문제 해결 ○ 미세먼지와 방사능의 상관관계를 바탕으로 미세먼지 분류 정보를 실시간으로 국민들에게 제공하여 과도한 불안감 해소 유도 (출처 : 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 김태훈
    • 주관연구기관 : 한국원자력연구원
    • 발행년도 : 20230200
    • Keyword : 1. 미세먼지;방사화 분석;미세먼지 오염원;전자선;질소산화물; 2. particulate matter;activation analysis;PM emission source;electron beam;Nitrogen oxides;
  • 12134

    2023.02.28

    연구개요 Hippo pathway를 중심으로 NDR (Nuclear Dbf2-related) family인 인산화 효소들은 DNA 손상에 반응하여 세포주기 진행 및 신호전달의 조절에서 다양한 역할을 수행하고 있으며 본 연구를 통해 Cell cycle 조절에 관여하는 Hippo pathway 관련 protein network와 DNA 가닥 손상/복구 시스템의 연결고리 단백질을 새롭게 동정하고자 함. 나아가 STK38과 그 기질에 의한 유전체 안정성 유지기전을 규명하고, 궁극적으로 이들에 의한 유전체 불안정성 질환인 암 발병의 기전을 밝히고자 함. 연구 목표대비 연구결과 ▶ DNA 손상/복구 시스템의 새로운 인산화 효소 및 기질 발굴 · Ionizing radiation에 의한 DNA 손상 지점 (DNA damage sites) 이동하는 인산화 효소 동정 · STK38에 의한 DNA-damage response (DDR) 및 DNA repair system 신호전달 경로 활성 확인 · STK38 복합체에 의한 DNA 손상/복구 과정 및 유전체 안정성 조절인자들 간의 조절기전 확립 ▶ STK38 복합체의 단백질 네트워크 구축을 통한 유전체 안정성 조절인자들의 네트워크 확립 · DNA 손상 신호전달 및 복구 시스템에서 STK38의 활성을 유발하는 조절인자 동정 및 세포 내 작용기전 규명 · STK38에 의한 DNA 손상/복구 과정에 관여하는 새로운 기질 분리/동정 및 단백질 수식화의 세포 내 기능을 규명 < DNA 손상 신호전달 및 복구 시스템의 새로운 기전 및 유전체 안정성 실패에 의한 암화 기전 규명> ▶ DNA 손상 신호 및 복구 과정에 관여하는 수식화 효소인 STK38과 기질의 in vivo/ in vitro 기능연구 · STK38에 의해 조절되는 DNA 손상/복구 과정 체크포인트 단백질에 의한 생체 내 조절 분자기전 규명 · STK38의 수식화 활성/결핍돌연변이를 유도하여 DNA 손상/복구과정 활성 확인 · STK38에 의해 수식화되는 기질의 역할 및 수식화 결함에 의한 암화 기전 규명 ▶ 동물 모델을 이용하여 암 발생 및 진행 조절 연구 · STK38이 암 발생에 미치는 영향 분석하기 위해 세포의 Xenograft 모델 확인 · DNA 손상 신호전달 및 복구 시스템에 의한 체크포인트 단백질의 새로운 조절인자인 STK38에 의한 조절 기전을 토대로 암 발생 제어 방안 연구 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) · DNA 손상/복구 과정 조절기전을 분자수준에서 밝힘으로써 DNA 손상/복구 및 유전체 안정성에 관여하는 조절인자들 간의 네트워크 확보가 가능하며, 분자 수준의 보편화된 연구방법 뿐 아니라 최근 개발되어 사용되어지고 있는 염색체 수복 능력 분석법,기질 동정 분석법, 결합 특이성 분석법 뿐만 아니라 인산화 수식화분석법 등 첨단 기법을 활용함으로서 효과적인 협동 연구 시스템이 확립될 것 임. · DNA 손상/복구 과정에 관여하는 새로운 조절 단백질과 그 기질의 변형을 동정하고 이들의 작용기전을 밝힘으로써 항암제 스크린을 위한 타겟으로 개발이 가능하며, DNA 손상을 제어하고 수복능력을 증가시킬수 있는 물질 개발과 효능의 검증에 기여할 것이라 생각됨. (출처 : 요약문 2p)
    • 연구책임자 : 모정순
    • 주관연구기관 : 아주대학교
    • 발행년도 : 20230300
    • Keyword : 1. 암;유전체 안정성;DNA손상/복구 과정;단백질인산화; 2. Cancer;Genome stability;DNA damage/repair process;STK38;Protein phosphorylation;