Characterization of genomic plasticity by insertion sequences and strain development of radiation-resistant bacterium via genome stability techniques

• 연구책임자 : □ 연구개요 - 방사선 저항성 세균인 Deinococcus geothermalis에서 산화 스트레스 조건에서 발생하는 삽입서열의 전위를 추적함 - 야생형과 표적 유전자 결실 돌연변이체에서 삽입서열 전위현상을 비교 분석함 - 세균의 유전체에 포함된 산화 스트레스 대응체계와의 연계성을 검토하고 분석함 - 카로테노이드 생합성 효소 유전자의 삽입서열 도입에 따른 비색소성 돌연변이 선별법 적용의 유용성을 검증함 □ 연구 목표대비 연구결과 - 야생형 균주와 표적 유전자 결실 돌연변이체 6종의 산화 스트레스 조건에서 활성 삽입서열 전위를 발굴함 : 선행연구에서 확보한 표적 유전자 결실 돌연변이체를 실험에 적용하므로 각 조건에서 삽입서열의 활성전위를 선별하고, 그 종류와 삽입 위치, 전위행동의 방식 등을 결정할 수 있었음 - LysR족 전사조절자가 제거된 돌연변이체에서 ISDge5, ISDge6 두 종류의 삽입서열의 전위가 파악됨 - 시스틴 수송체 결실 돌연변이체, 과발현 돌연변이체를 비교할 수 있었으며, ISDge5, ISDge6은 공통적으로 포함한 반면, 결실 돌연변이체는 ISDge7의 전위가 일어났으며, 과발현 돌연변이체에서는 ISDge2의 활성 전위가 발견됨 - 두 종류의 dps 결실 돌연변이체는 SDge5, ISDge2가 공통적으로 활성화되었고, Dgeo_0257의 경우 ISDge6도 활성화됨 - 3가지 결실 돌연변이체 결과는 3편의 학술논문으로 발표되는 성과를 얻었으며 이를 바탕으로 1편의 총괄논문과 전문서적 1챕터를 발표함 - 산화 스트레스에 의한 유전체 가변성을 억제하는 기술을 확보하려는 목표는 연구 기간내에 달성할 수 없었으며, 현재 유전체 내의 CRISPR-Cas 영역에 대한 분석 정보를 바탕으로 지속적인 연구를 통해 구현하는 것을 목표로 함 - 활성 삽입서열 전위 현상을 이용한 비색소 돌연변이체의 생산이 카로테로이드 전구물질의 생산과 연계한 유용성을 산출하지 못하였음 □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 본 연구결과는 산화 스트레스에 노출될 수 밖에 없는 방사선 저항성 세균이 스트레스에 의해 나타내는 삽입서열의 활성된 전위를 분석한 것으로 야생형과는 달리 표적 유전자 결실 돌연변이체에서 특정한 삽입서열의 전위를 선별하였음 - 무색소 표현형 선별방법의 유용성을 검증하였으며, 발생빈도를 제고하기 위한 플라스마 또는 감마선 조사 결과와 비교하여 추가실험을 수행하였음 - 산업적 응용이 요구되는 미생물의 유전체 가변성을 억제하는 지속연구가 필요하며, 기본연구의 성과로 이어진 중견연구 과정에서 심층적인 분석을 통해 산화 스트레스 대응에 따른 삽입서열 전위기작의 신호전달 체계와 더불어 유전체 안정화 기술을 확보하려고 함 - 오랜 학술적 전통이 있는 분야에서 새로운 학문의 패러다임을 이끌 수 있는 주제를 발굴하는 기회가 되고자 함 (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 경희대학교
• 발행년도 : 20220300
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The impact of energy mix and its uncertainty on social welfare: Evidence from pseudo-social planner’s problem

• 연구책임자 : □ 연구개요 본 연구는 정부 에너지 정책 및 정책 불확실성의 영향을 분석하여 합리적인 에너지 정책의 기준점을 마련하고 그 학술적 함의를 찾았다. 동태확률적 일반균형(Dynamic Stochastic General Equilibrium: DSGE) 모델을 이용하여 정부의 제 7, 8차 에너지 계획을 분석하는 연구를 수행하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구는 다음 세가지 주제를 중심으로 수행하였다. 첫째, 에너지 믹스 정책에 따른 거시경제적 영향과 사회후생 변화를 검증하였다. 에너지 정책에 따라 신재생에너지와 원자력에너지의 비중이 변할 경우, 상이한 전력 발전단가로 인해 총 에너지 가격의 변동이 야기된다. 본 연구는 이에 따른 경제적 영향을 분석하였다. 둘째, 자연재해에 따른 원전 사고 발생 시 거시경제적 영향과 사회후생 변화를 검증하였다. 최근 기후변화에 따라 자연재해 발생 가능성이 증가하면서 원전사고 가능성 역시 높아지고 있어, 이에 대한 영향 분석을 수행하였다. 셋째, 정부의 에너지 정책 불확실성이 거시경제에 미치는 영향을 분석하였다. 일반적으로 에너지 정책의 불확실성은 투자를 보류하게 만들고 경제성장에 부정적인 영향을 미친다. 본 연구는 이러한 정책 불확실성의 거시경제학적 영향을 분석하였다 그 결과는 다음과 같다. 원자력 에너지 비율의 확대는 경제성 측면에서 우세하나 자연재해에 따른 방사선 노출의 위험성이 높아진다. 따라서 에너지 믹스 정책을 평가하기 위해 비용 효율성과 재난 위험 두 가지 요인을 고려하여 이들이 사회후생에 미치는 영향을 분석하였고, 가격 측면의 장점이 재난 위험의 단점을 상회할 것을 확인했다. 구체적으로 1) 원자력 에너지의 비율 증가에 따라 소비와 생산 역시 함께 증가하며, 2) 재생 에너지의 가격이 66.7% 이상 낮아지지 않는 한 원자력 에너지 비율의 확대는 사회 후생 측면에서 긍정적이었고, 3) 자연재해 발생으로 인한 원전사고 가능성이 33.7% 이상이거나 사고 발생 후 자본에 28.7% 이상의 타격을 입히지 않는 한 재생 에너지의 확대는 사회 후생를 저해했으며, 4) 정책불확실성은 사회 후생 감소를 야기하였다. 연구 결과는 장기적 관점에서 원자력에너지 장점을 재확인시켜주었으며, 일관된 에너지 정책의 중요성을 명확히 보여주었다.. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구에서 확인한 에너지 믹스 정책에서의 에너지원별 비중이 사회 후생에 미치는 영향은 앞으로 에너지 정책을 수립할 때 참고할 수 있다. 그리고 정책 불확실성과 사회 후생 간에 확인된 관계를 통해, 에너지 정책을 둘러싼 최근의 불확실한 정세에서 정책의 불확실성을 줄여야 할 필요성을 확인할 수 있다. 또한 본 연구의 모델을 활용하여 국내외 다양한 에너지 정책 사례들의 사회 후생을 분석 및 비교할 수 있다. 이들 실사례를 포함하여 에너지 정책으로 실현 가능한 다양한 경우의 정책에 대해 본 연구의 DSGE 모델을 이용한 실험을 수행하여, 그들의 사회 후생을 비교함으로써 최적의 에너지 정책을 발견하는 데에도 활용할 수 있을 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 연세대학교
• 발행년도 : 20220300
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Study of Molecular Dynamics on the Self-Healing Behavior for Supramolecular Polymeric Network

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ■ 최종 목표 • 수차례의 파단에도 재치유가 가능한 초분자형 고분자 네트워크의 자가치유 현상을 동역학적 관점에서 규명하고 그 원리를 확립하여 자가치유 현상에 대한 근원적 이해를 높임은 물론, 차세대 자가치유 재료개발에 대한 원천 기술 기반을 구축하고자 함. ■ 전체 내용 • 자가치유형 초분자 네트워크는 비공유-동적결합을 기반으로 반복적 치유가 가능하여 집중 조명되고 있음. • 최근에는 자가치유 효율을 결정짓는 요소로 초분자간 결합 강도 못지않게 재결합하기까지의 동적 시간, 즉 분자 사슬의 확산, 완화거동, 분자운동성과 같은 동역학적 움직임이 매우 중요하다는 사실이 밝혀지고 있음. • 특히, 강도를 위한 초분자 네트워크의 결합력은 분자의 동역학적 거동 운동성과 상충 관계에 있어 치유-동역학이 현저히 감소됨. • 이러한 이유로 결합 강도와 분자 운동성이 최적화된 분자구조를 설계해야만 보다 우수한 자가치유형 초분자 네트워크를 구현해 낼 수 있음. 이런 관점에 서, 초분자형 고분자 네트워크 모델로부터 자가치유 현상을 동역학적으로 규명하는 것은 자가치유에 대한 근원적 요구사항임. • 이를 위해 물리적/화학적 구조변수를 갖는 네트워크 모델을 설계 및 제조하고 자가치유 특성을 파악하여 향후 자가치유 동역학 연구의 기틀을 마련함. • 또한 다양한 상태의 초분자형 고분자 네트워크들의 분자 동역학적 거동을 동적 점탄성 거동(DMA/Rheometer), 고체 핵자기 공명 분광법(solid-state NMR), 광자 상관 분광법(PCS)을 이용하여 분석하고 자가치유 현상에 접목하여 초분자형 고분자 네트워크의 자가치유 거동을 이해함. • 더 나아가, 형광분광법(fluorescence), 유전률완화분광법(DRS)을 이용하여 두께(마이크로~나노)에 따른 자가치유 특성과 분자 동역학을 고찰함. □ 연구개발성과 • 초분자형 고분자 네트워크 제조 및 이들 구조가 자가치유에 미치는 영향을 파악하고, 기계적, 자기적, 광산란적 기법을 이용하여 벌크 형태의 초분자형 고분자 네트워크가 용융, 고체, 액체 등 상태일 때의 각각의 자가치유 동역학을 해석하고 이와 관련된 자가치유 원리를 이해함. • 더 나아가 초분자형 고분자 네트워크를 제조하고 형광-분광학적, 전기적 기법을 이용하여 자가치유 동역학을 해석함으로 자가치유 원리를 이해함. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 • 자가치유 재료는 자체 균열을 감지하여 치유하는 지능형 소재로, 화학, 기계, 항공, 자동차, 조선, 전자, 전기, 건축, 우주 등 산업 분야 및 하이테크 응용 분야에 큰 수요가 예상됨. • 수차례의 빠르고 완벽한 치유가 자가치유 재료 개발의 가장 큰 키워드라는 점에서 본 과제에서 목표로 하고 있는 초분자형 고분자 네트워크의 자가치유 현상에 대한 동역학적 이해가 성공적으로 이루어진다면, 다양한 산업에 적용할 수 있는 기틀을 마련 할 수 있어 국내 소재 원천기술을 선진국 수준으로 끌어올릴 수 있을 것으로 기대됨. • 아울러, 향후 진일보한 자가치유 재료를 개발할 수 있는 초석이 되어 자가치유 재료 및 시스템 개발에 대한 포괄적 역량을 높일 수 있을 것으로 판단되며 가치가 매우 크고 거의 모든 산업 및 재료에 적용될 수 있는 과학기술이라는 점에서 인류의 생활양식에 새로운 패러다임을 불러일으킬 것으로 예상됨. (출처 : 요 약 문 2p)
• 주관연구기관 : 숭실대학교
• 발행년도 : 20220600
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Comparative investigation of tumor characteristics and treatment response of novel human radiation-induced sarcoma cell line and spontaneous sarcoma cell line

• 연구책임자 : 연구개요 · RIS와 spontaneous sarcoma간의 임상적 특성의 차이는 세포적, 유전적인 차이 보다 종양이 발생하는 in vivo의 환경적인 차이(inflammation, hypoxic environment) 에서 비롯되었을 가능성이 있다는 가설을 증명한다 (즉, cell, DNA level의 유의미한 차이는 없을 수도 있다) · 따라서 세포의 성장 특성, DNA sequencing 등이 큰 차이가 없음을 증명하고 in vitro에서 진행하는 radiotherapy나 chemotherapy에 대한 반응 유사성을 찾는 것을 목표로 한다 · 하지만 만약 이러한 세포학적 특성에서 significant difference가 나타난다면 RIS와 Spontaneous sarcoma의 임상적 특성 (RIS의 poor prognosis)의 차이는 세포적 특성에서도 영향을 받았을 가능성이 있고 그에 따른 적합한 치료 방법을 유추해 볼 수 있다. 연구 목표대비 연구결과 ◼ 선행 과제에서 수립된 방사선 유발 육종의 세포주를 이용한 후속 연구로, 드물고 완치가 어려운 방사선 유발 육종의 종양학적 특성을 연구하여, 최적의 치료 방법을 고안하고자 함. ◼ 자연 유발 육종과 비교하여 종양학적 특성을 분석 - 종양 성장 속도, 성장관련 인자 발현, 항암제 및 방사선으로 인한 성장 억제 반응 (치료 효과) 비교 결과) 실제로 방사선 유발 육종과 자연 유발 육종의 세포적 특성에는 큰 차이가 없음을 증명하였고, 방사선 노출로 인해 발생한 종양이 특별히 항암제/방사선 민감성이 떨어지는 것이 아님 역시 밝혀냄. ◼ 방사선 유발 육종의 세포주유래 암조직 이식 (cell line-derived xenograft, CDX) 동물 모델수립을 통해 다양한 항암제 및 면역 치료 등에 대한 감수성을 확인할 수 있는 기틀을 마련 결과) 다양한 항암제 선별 실험 수행을 통하여 기존 자연 유발 육종과 상이하지 않음을 알게 되면서, 전장 유전체 분석을 통한 방사선으로 인한 암 발생에 더 초점을 맞추게 되어 xenograft 모델의 중요도가 감소하였음. Xenograft 는 보다 target을 특정한 후 수행할 계획임. ◼ 희귀 암종인 방사선 유발 육종의 세포주 유래 암조직 이식 모델의 개발은 이후 다양한 특성분석 및 효능 평가의 기본이 됨. 결과) 1. 여러 항암제(docetaxel, cisplatin, doxorubicin, olaparib) 들을 테스트해보았을 때 docetaxel에 더욱 민감한 반응을 보였으며, 2. 수립한 1가지 세포주 뿐만 아니라 여러 건의 환자 기반 세포주 수립을 시도중임. 국내 최고 세포주은행과의 협업에도 성공률이 낮을 만큼 세포주 수립이 어려운 암종이므로 이는 본 연구의 중요도를 설명할 수 있겠음. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) ◼ 본 연구진이 진행해온 방사선 유발 육종 연구는, 최근까지 발표된 논문들에 비해 검체의 수집과 분석의 양적, 질적 측면에 있어서 세계적으로 독보적임. 특히, 자료조사 과정에서 미국에서 수립했다고 발표한 방사선유발육종은 이미 사멸해버린 상태로, 본 연구진의 세포주가 세계 유일한 방사선유발육종 세포주임. ◼ 본 연구의 결과를 바탕으로, 방사선 유발 종양의 진단과 치료에 있어서 치료 방침 결정 및 효과적인 약제 적용에도 시도해볼 수 있었음. ◼ 희귀한 세포주를 확보하였으므로 이후의 cell engineering을 통한 therapeutic modulation의 기반을 마련할 수 있었음. ◼ 또한 관련 분야 후학들을 교육함으로써, 박사 학위 및 전문가 인력들을 배출에 기여함. 현재 본 과제 관련으로 서울대학교 의학과 박사 학생이 학위 과정 중에 있음. (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20220300
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2019-2021 Performance Analysis in nuclear R&D

• 연구책임자 : Ⅳ. 연구결과 ◦ 분석기간 : 회계연도 기준 최근 3개년 과제정보 및 성과정보 ◦ 분석프레임 : 사업의 추진현황 및 성과현황에 대한 통계분석과 함께 국가연구개발사업 중간평가 체계를 반영하여 사업의 적절성, 효율성, 효과성 관점에서 종합분석을 실시 -사업개요 : 사업의 목적 및 지원범위, 추진근거 및 이력을 통해 분석대상 사업의 기초 현황을 파악 -사업운영의 체계성 및 적절성 : 사업의 효과적 추진을 위한 추진체계 간 역할분담 및 성과의 활용·확산을 위한 체계 구축 여부 등을 통해 체계적 운영이 이루어졌는지를 진단하고, 사업투입 분석을 통해 기본적인 예산운영의 적절성을 검토함 -사업지원의 적절성 : 사업에 대한 국고지원의 적절성, 자원배분의 적절성 관점에서 분석 -사업수행의 효율성 : 사업을 통해 발생한 주요 성과 현황을 파악하고, 지원규모 대비 양적 효율성과 함께 질적 우수성을 분석 · 투입대비 성과의 양적 효율성과 질적 우수성을 국가 R&D 및 부처 평균 수준 등 대외 비교를 통해 객관적 관점에서 분석 -사업수행의 효과성 : 최근 3년간 운영 실적이 사업의 목적 달성에 얼마나 효과적으로 기여하였는지 사업성과를 기반으로 분석 · ‘상위계획-사업목표-전략목표-단계별 성과목표’와 부합하도록 사업 논리모형에 따라 설정된 단계별 성과지표의 달성도를 통해 사업의 단기 효과성을 분석 · 사업이 목표로 하는 핵심성과의 창출여부, 성과유형별 정성적 기여도 등 파급효과를 분석 (출처 : 요약문 4p)
• 주관연구기관 : 라온넥스텝
• 발행년도 : 20220500
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Development of detection system for measurement of fundamental nuclear decay data using metallic magnetic calorimeters

• 연구책임자 : □ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 한국표준과학연구원에서 차세대 정밀 측정 표준을 위해 연구해 온자기양자센서 (MMC) 저온검출기 시스템에 mK 영역의 양자 금속열 물성 특성을 갖는 전방위 4π 흡수체의 calorimetric 측청 기법을 결합하여 핵붕괴 관련 기본 데이터 측정을 위한 “방사선 표준기”를 EU 연구 기관과 공동으로 개발하고자 함 ◼ 전체 내용 o 낮은 방사능 에너지 영역에 특화된 자기양자센서 개발 - 에너지 분해능(E/ΔE) 2000 이상, 20 eV~100 keV 영역 특화된 MMC센서 설계 - MMC 구성 요소들을 저에너지 방사선 검출기 설계 값에 맞게 기존 및 새로 개발될 기술을 이용 개발: 저 자기 이온 농도의 Ag(Au):168Er 센서 물질 합성, 낮은 인덕턴스 및 높은 임계 전류를 갖는 Nb 초전도 meander, 정전기에 강한 금속 박막 heater, 균일한 SiOx 부도체 박막, 전기 증착 법 활용 금속 열화 층, 에너지 교정 용 펄스 열에너지 생성 소자 - MMC 구성 요소 집적화를 위한 팹 공정 연구: 50 개 자기양자센서 칩을 포함한 3 인치 마스크 15 장 이상 포함된 포토 리소그래피 공정, 각 공정 후 소자 요소 특성 평가 - 제작된 MMC 특성 평가: 액체 헬륨 4 K에서 소자 각각 부분의 열 및 전기적인 평가, 표준 에너지 source을 통한 검출기 노이즈 특성 및 에너지 분해능 평가 o 절대 방사능 및 핵붕괴 고유 에너지 측정을 위한 calorimetric 검출 기법 연구 - 방사능 원자 붕괴 때 발생 전체 에너지(Q) 및 event을 잃지 않는 측정을 위해 방사능 시료를 금속 포일로 전 방위로 쌓아 Q를 열로 전환하는 전방위 4π 흡수체: 나노 기공 및 구조체 표면을 갖는 Au 포일 제작, Au 포일의 열적인 결합 및 mK 영역 열전달 현상 연구, 모든 방사선 입자 흡수와 최소 열용량의 상반 관계 최적화 시뮬레이션 o 방사선 표준기 성능 평가 및 상호 인증 - 검출기 성능 평가: 표준 선원 스펙트럼 측정을 통한 기존 데이터 및 계산들과 비교를 통해 방사선 검출기로써 성능 평가 - EU 표준 기관과 검출기의 측정 불확도를 산출하여 주요 베터 붕괴 핵종 데이터를 BIPM 핵 데이터에 등록함으로써 방사능 표준기확립 ◼ 1년차 ㅇ 목표 : 검출기 설계 및 요소 기술 개발 ㅇ 내용 : - 전사 묘사 결과를 기반으로 저 에너지 방사능 측정용 MMC 설계 - 유도 가열 및 아크 방전을 결합한 방식으로 Ag:Er 센서 물질 합성 및 개발 - 센서를 mK 영역에서 수 eV 에너지 정확도로 교정하기 위해 열발생 용 정밀 저항 및 펄스 전류 개발 및 분석 ◼ 2년차 ㅇ 목표 : 센서 제작 및 검출기 흡수체 제작 ㅇ 내용 : - 전산 묘사 결과를 기반으로 설계된 MMC 주요 요소들의 3 인치 웨이퍼 공정 개발 - 흡수체 용 μm 두께 박막 제작 용 도금 장치 제작 - Ag:Er 센서 부분에 흡수체 도금을 위한 공정 연구 ◼ 3년차 ㅇ 목표 : 검출기 성능 평가 및 방사능 표준기 검증 ㅇ 내용 : - 알파 선원을 이용 Ag:Er 기반으로 제작된 MMC 신호의 시간 함수 및 에너지 분해능 측정 - 표준 방사능 시료를 이용 방사능 데이터를 측정하고 측정 불확도를 산정하고 공동 연구자들과 데이터 상호 비교 □ 연구개발성과 - Metallic magnetic calorimeter(MMC) 저온검출기의 기존 센서 물질 Au:Er를 대체는 Ag:Er 합금 합성 방법을 개발하였다. 합성 된 Ag:Er는 산소 오염이 극미한 순수한 합금이며, 기존의 Au와 다르게 Ag 핵이 전기사중극자를 갖지 않는 관계로 mK 온도 영역에서 자기열물성이 저온검출기에 더 적합하다. Ag:Er 합금은 아직 상용화되어 있지 않으며, MMC 공정 제작에서 훨씬 경제적이다. - MMC chip 제작 12 단계 공정에서 나타나는 문제들을 대부분을 해결하여 수율을 95 % 근처 도달하였다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 절대 방사능 측정 및 핵 붕괴 기본 데이터 획득 등 방사능 측정 표준 업무에 활용 - MMC 저온 검출기와 4π 흡수체를 결합한 핵 Q-분광법을 환경 방사능 측정 활용 - 약력(weak force) 관련된 베타 붕괴 측정 등 기초 과학 측정 방법 제공 (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 한국표준과학연구원
• 발행년도 : 20220100
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A study on the translation mechanism of p53 mRNA, alternative splicing isoform of TP53

• 연구책임자 : 연구개요 ◆ TP53의 alternative splicing (AS) isoform인 p53b의 translation 기전 연구 - p53b mRNA의 억제자로서 SRSF3 발굴 - p53a mRNA와는 달리 p53b mRNA는 cytoplasm의 perinuclear에 위치함 - SRSF3에 의한 p53b mRNA의 export를 억제하여 translation을 억제함. - p53b mRNA를 통해 C-term truncated p53 단백질이 생성됨. - C-term truncated p53 protein은 metastasis 기능을 수행함. 연구 목표대비 연구결과 ○당초 목표: p53b mRNA의 발현 양상 분석 ■ 달성/ 추가 연구 결과 - p53a mRNA는 nuclear retention 되어 있는 반면에 p53b mRNA는 cytoplasm의 peri-nuclear에 위치함. - p53b mRNA의 SRSF3 binding site를 밝힘. - Splicing factor로 알려진 SRSF3는 p53b mRNA의 export를 억제함. ○당초 목표: p53b mRNA의 translation 분석 ■ 달성/ 추가 연구 결과 - SRSF3는 p53b mRNA의 export를 억제하여 translation을 억제시킴. - p53b mRNA로부터 생성된 C-term truncated p53 protein은 EMT 기능유도를 통해 metastasis 기능을 가짐. ○당초 목표: p53b mRNA의 조절자 발굴 ■ 달성/ 추가 연구 결과 - p53b alternative exon 근처에 retained intron을 cis-element로 새롭게 발굴함 - p53 retained intron을 매개로 SRSF3-UPF1이 recruitment 됨을 밝혀냄. - p53b의 surveillance machine 작동 기전을 규명함. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) ▶ p53b mRNA의 발현을 조절하는 cis-element 제시 · p53 translation 조절에 대한 분자생물학적 기전 설명 가능 ▶ p53 조절을 위한 cis-element는 세포 암화 과정에서의 진단 및 치료제 개발 가능성 제안 ▶ mRNA의 위치 조절을 통한 translation 작용 기전 규명 · 기존방식과 달리 p53의 조절을 mRNA의 위치 조절을 통한 translation regulation의 중요성 부각 · mRNA 위치 조절을 통한 translation 기전은 표적 mRNA 뿐만 아니라 다른 많은 mRNA의 translation 기전조절로 확대할 수 있음. ▶ SR-RNA 복합체를 새로운 항암제 표적으로 제안함 · SRSF3는 retained intron과 RNP를 형성하므로, 기존과는 다른 신규 항암제 표적인자가 될 수 있음을 제안함. (출처 : 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 단국대학교
• 발행년도 : 20220300
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Elucidating the molecular mechanism of the eukaryotic transcription regulation by nuclear pore proteins

• 연구책임자 : □ 연구개요 본 연구는 nuclear pore protein (Nup)의 비정형 부분 (Intrinsically Disordered Region: IDR)에 의해 진핵 세포 내 전사과정이 어떻게 조절되는지를 분자 수준에서 규명하는데 최종 목표가 있음. 특별히 Nup의 IDR과 transcription co-activator 혹은 chromatin remodeling complex 간 상호작용 그리고 그에 의한 복합체들의 구조와 기능의 변화 규명과 분석에 초점을 맞 추고자 함. □ 연구 목표대비 연구결과 Nup IDR의 정제과정의 어려움 및 기존 Nup IDR-coactivator 간 상호작용 연구 결과의 재현성 문제로 기존 연구 목표를 그대로 실현하는데 어려움이 있었으나, 문제의 해결과정에서 Nup IDR-coactivator 상호작용에 Nup IDR의 canonical binding partner인 karyopherin이 필요하다는 새로운 사실을 발견함. 또한, Nup IDR-coactivator 상호작용을 crosslinking을 통해 안정화 시켜 향후 복합체 구조연구의 기반을 마련함. Nup98 IDR 연구의 어려움으로 같은 궁극적 주제(IDR에 의한 coactivator의 구조 및 기능 조절)를 연구할 수 있는 전사인자(GCN4)의 IDR을 사용하여 Mediator와의 상호작용을 연구함. 이 과정에서 전사 인자와 상호작용하는 Mediator의 주요 부위인 tail module의 triad complex를 최초로 reconstitution하였고, 초기 결정화 조건을 스크리닝 하였음. 뿐만 아니라 향후 연구에 필수적인 Med15-GCN4 상호작용의 열역학적 지표를 정량하여 molecular driving force를 분석하였음. 최종적으로 최근 전사 조절의 핵심 현상이라 제시되고 있는 LLPS를 분석할 수 있는 기술을 개발함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 과제에서 도출해 낸 결과들은 IDR에 의한 전사조절이라는 큰 질문에 대해 해답을 줄 수 있는 기초기반을 마련하였다고 평가할 수 있음. 첫째, Nup IDR-coactivator의 상호작용에 karyopherin이 관여함을 알아낸 결과는 karyopherinc의 새로운 기능 제시 뿐 아니라, 핵-세포질 간 물질 이동과 전사 조절이 잠재적으로 coupling 되어 있음을 암시하는 매우 흥미로운 결과임. 둘째, Mediator tail-enhancer bound TF에 관한 연구는 유전자 조절의 이해에 가장 근본이 되는 연구임. 따라서 최초로 성공한 Tail triad complex reconstitution은 분야의 근간이 되는 연구 결과임. 셋째, GCN4 IDR-Med15 상호작용에 관한 열역학적 연구는 IDR-target 상호작용의 driving force를 계산하는데 중요한 연구 방법을 제시할 뿐 아니라, 추후 Mediator-TF 상호작용에 의한 Mediator 구조 변화 규명 연구에 필수적인 정보를 제공함. 마지막으로 IDR에 의한 LLPS는 최근 가장 각광을 받는 전사 조절 기작 중 하나임. 따라서 이를 분자 수준에서 열역학적으로 분석할 수 있는 방법을 개발한 것은 현재 현상 관찰에만 머물러 있는 분야의 연구 트렌드를 분자 수준의 정량적 이해의 관점으로 전환 시킬 수 있는 의미있는 연구 결과임. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20220300
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Development of cancer immunotherapy through inhibition of liver receptor homolog-1(LRH-1) for polarization of tumor-associated macrophages

• 연구책임자 : □ 연구개요 핵 수용체중의 하나인 LRH-1 저해가 종양대식세포로의 분화를 억제하여 암세포 친화적 미세환경을 구성하지 못하게 하는 기전 연구 및 저해제 발굴을 목적으로 함. 저분자 합성신약을 통한 기존 면역항암제의 단점을 극복하는 신규물질 개발을 최종목표로 하며, 현재 LRH-1 타겟으로 한 임상연구중인 항암제가 없어 차별화 된 solid tumor에 대한 저해제 발굴 및 바이오마커 발굴연구의 필요성을 갖음. □ 연구 목표대비 연구결과 1, 2년차에서 LRH-1이 mouse macrophage에서는 작동하나 Human macrophage에서는 종양미세환경을 조절하는 key factor가 되기 어려움을 알게 됨. 따라서 Human macrophage에 맞는 연구를 3차 년도에 다시 시작하여 신규 조절인자를 밝힘. 연구 최종목표에서는 이를 조절하는 신규 물질을 도출하고자 하였으나, 기간 및 연구금액적인 부분의 한계가 있어 신규 물질의 개발은 진행되지 못함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) Human macrophage에서 종양미세환경을 조절할 수 있는 가능성을 지닌 핵수용체를 몇 가지 확인하였고, 그 중 가장 발현이 높은 한가지 타겟을 선정하여 연구를 진행하였을 때, 종양대식세포의 특징을 갖는 마커의 감소를 확임함. 이를 토대로 추후 연구에서 핵수용체를 타겟으로 할 때, 이미 개발되어있는 저해제를 통해 in vivo연구에서의 효능을 확인 한 뒤, 현재 저해제로 개발되어 있지않은 다른 타겟의 신규 저해제를 개발해보고자 함. 또한 핵수용체를 직접적으로 저해하지 않고 이를 후성학적으로 저해가능한 부분에 대한 연구도 고려하고 있어, 향후 타겟하기 어려운 핵수용체를 간접적으로 저해할 수 있는 방법도 고려중임. 최종적으로 종양미세환경을 파괴시킬 수 있는 저해제 개발을 목표로 함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 대구경북첨단의료산업진흥재단
• 발행년도 : 20220300
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Thermoplastic polymer based Space Radiation & Micrometeoroid Resistance (SRMR) Structure

• 연구책임자 : □ 연구개요 본 연구는 우주비행체를 우주방사선과 미소유성체로 인한 초고속 충격으로부터 보호하여 생존성을 향상시키는 한편 경량성을 유지하기 위한 방법으로서, 우주방사선 차폐 성능과 초고속 충격 저항성을 동시에 갖는 다기능 SRMR (Space Radiation & Micrometeoroid Resistance) 구조를 제안하였다. SRMR 구조를 구현하기 위한 방법으로서 열가소성 폴리머 미세기공 발포체 기지 복합재료와 열가소성 섬유 복합재료에 대한 연구를 수행하고 이로 구성된 SRMR 구조를 연구하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 1) 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)의 우주방사선과 우주파편 차폐 성능을 평가하고 우주환경 적합성을 검증하였다. UHMWPE는 기존의 어떠한 우주 재료보다 더 높은 우주방사선-우주파편 차폐 성능을 보였다. 2) 기능화된 다중벽 탄소나노튜브/다수소-벤조옥사진 나노복합재를 제안하였고, 탄소 나노튜브가 없는 다수소-벤조옥사진보다 기계적성능 및 우주환경 저항성을 향상시킬 수 있었다. 다중벽 탄소나노튜브/다수소-벤조옥사진 나노복합재는 에폭시보다 기계적 성능이 약간 낮지만, 보다 우수한 우주방사선 차폐 성능과 우주환경 저항성을 보였다. 3) 우주방사선 차폐 복합재로서, UHMWPE/다수소-벤조옥사진 복합재를 제안되었다. UHMWPE/다수소-벤조옥사진 복합재의 기계적 물성을 높이기 위해, 섬유에 도파민 코팅과 아민기의 접목 및 다중벽 탄소나노튜브 접목이 제안되었으며, 기존 UHMWPE/다수소-벤조옥사진 복합재보다 향상된 기계적 물성을 얻을 수 있었다. 또한, 우주인증 기준을 통과할 수 있는 수준의 우주환경 저항성을 보였다. UHMWPE/다수소-벤조옥사진 복합재는 하중지지를 하면서, 우주방사선 차폐 및 우주 파편 차폐에 대한 다기능성을 갖을 수 있다. 4) 우주 파편 차폐를 위해 Polyetherimide(PEI)를 사용하는 개방형 셀 나노셀룰러 폼을 사용하는 것을 제안했다. 직물 보강재로서 40-80nm 사이의 셀 크기로 강화된 나노다공성 발포체를 제조하였다. 휘플 쉴드의 범퍼로서 강화된 나노셀룰러 폼의 적용이 제안되었고 중량 대비 기존 구조 시스템보다 초고속 충돌의 방탄 성능이 향상된 것을 확인했다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구에서 개발된 우주방사선 차폐 복합재료 및 다수소 벤조옥사진 레진이 위성에 적용된다면 우주방사선에 의한 고장 감소와 전자 장비의 생존 기간을 증가시킬 수 있다. 우주방사선 내성이 약한 COTS (Commercial off-the-shelf) 부품 사용의 폭 넓은 적용이 가능해짐에 따라, 큐브위성에 탑재되는 전자 제품의 비용을 낮출 수 있을 것으로 기대된다. 상기 이유로, 우주방사선 차폐 재료가 적용된 위성 구조에 대한 수요 및 후속 연구가 발생할 것으로 판단된다. 우주방사선 차폐 재료가 적용된 우주선은 우주인의 장기간 유인 우주 비행에서 발생되는 다양한 방사선 질환과 암 유발을 줄일 수 있다. 먼 미래의 유인화성탐사선이나 행성 거주지의 재료로써 활용될 것으로 기대된다. 본 연구에서 개발된 초고속 충돌의 방호 구조 시스템은 우주 파편 차폐가 요구되는 우주선의 전체 중량을 줄일 수 있고, 이는 전반적인 우주선의 방탄 성능 향상, 임무 기간 증대 효과, 및 페이로드의 비용 절약을 기대할 수 있다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIFullTextView?keyValue=05787966&dbt=TRKO&cn=TRKO202200015858