연구개요 천연텅스텐의 양성자핵반응에서 발생되는 매우 짧은 반감기를 가지는 ¹⁷⁶Re(5.3분) 및 ¹⁸⁰Re(2.4분)로부터 방출되는 감마선의 정확한 에너지와 양을 측정하기 위한 회로를 구성하여 측정된 감마선의 강도로부터 얻어진 데이터로 ^natW(p,nx)¹⁷⁶Re 반응과 ^natW(p,nx)¹⁸⁰Re 반응 대한 양성자 핵반응 단면적을 도출함 연구 목표대비 연구결과 [연구 목표] 1. 매우 짧은 반감기를 가지는 ¹⁷⁶Re(5.3분) 및 ¹⁸⁰Re(2.4분)로부터 방출되는 감마선을 최적화된 회로 구성 및 측정 시간을 통하여 정확한 에너지와 양을 측정 2. 감마선 측정을 통해 얻어진 데이터로 ^natW(p,nx)¹⁷⁶Re 반응과 ^natW(p,nx)¹⁸⁰Re 반응에 대한 양성자 핵반응 단면적을 처음으로 도출 3. 학술발표 및 논문발표를 통해 관련분야에 핵반응 데이터를 제공 [연구 결과] 1. ^natW(p,nx)¹⁷⁶Re 반응과 ^natW(p,nx)¹⁸⁰Re을 통하여 매우 짧은 반감기를 가지는 ¹⁷⁶Re 및 ¹⁸⁰Re핵종으로부터 발생되는 감마선을 성공적으로 측정하여 양성자 핵반응 단면적을 처음으로 도출하였음 2. 본 연구를 통하여 얻어진 결과는 학술대회(3회: 2020년 한국물리학회 추계학술대회, 2021년 한국물리학회 춘계학술대회, 2021년 한국방사선학회 춘계학술대회) 및 논문게재(1회: Journal of Korean Society of Radiology, Vol. 15, No. 2, p. 257, (2021))를 통하여 성공적으로 수행하였음. 뿐만 아니라, 2021년 한국방사선학회 춘계학술대회에서는 우수논문상(은상, 제2021-춘-12호)을 받음 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) [연구개발성과의 활용계획] 본 연구로 얻어진 핵반응 단면적은 아래 3분야의 기초데이터로 사용되어 질 예정이다. 1. 핵융합로 재료 개발의 기초데이터: 융합 후 방사선에 대한 차폐연구, 소재개발 및 수명계산의 기초데이터로 요긴하게 사용되어진다. 2. 핵물리 연구: 여기 상태에서의 핵준위 연구에 있어서도 중요한 정보를 제공하게 된다. 3. 우주물리학 계산: 별 내부에서의 p-process 원소 합성 과정에 있어서 양성자 핵반응을 통해 얻어지는 물질의 수율계산에 사용되어진다. [연구개발성과의 기대효과] 1. 현재까지 발표된 ^natW(p,nx)¹⁷⁶Re 반응과 ^natW(p,nx)¹⁸⁰Re 핵반응 데이터가 없었다. 특히 100 MeV 양성자빔 가속기는 시설의 희소성 때문에 몇몇 선진국에서 시행되고 있을 뿐 자료가 매우 부족한 실정에 있었다. 특히 50 MeV 이상의 양성자 빔에 의한 핵반응 실험 연구는 데이터가 매우 미흡하고 실험 데이터를 기반으로 평가된 평가치 값들도 거의 없었으며 기존에 발표된 결과도 정확하다고 보기는 어렵다. 이에 따라서 본 연구에서 얻어진 성공적인 결과들은 핵반응에 대한 정보를 제공하는 매우 중요한 기초결과라 생각된다. 2. 매우 짧은 반감기를 가진 ¹⁷⁶Re(5.3분) 및 ¹⁸⁰Re(2.4분)의 측정 기술을 통하여 분단위의 짧은 반감기를 가지는 핵종의 측정연구에 많은 도움이 될 것으로 생각되어진다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이삼열
• 주관연구기관 : 동서대학교
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 천연 텅스텐;양성자;핵반응;감마선;HPGe검출기; 2. Natural Tungsten;Proton;Nuclear Reaction;Gamma-Ray;HPGe Detector;

□ 연구개요 열대식물(Calotropis procera R. Br.) 유래 시스테인 단백분해효소(cysteine protease) 저해제(inhibitor)인 SnuCalCpI의 단백질 3차구조를 핵자기공명(nuclear magnetic resonance, NMR) 분석을 통해 도출하고, 도출된 구조 정보를 바탕으로 표적 시스테인 단백분해효소인 카뎁신 L (cathepsin L)에 대한 결합 및 저해 특성을 molecular docking simulation을 통해 평가함으로써 SnuCalCpI의 시스테인 단백분해효소 저해 메커니즘을 규명하고자 함. 최종 목표를 달성하기 위한 단계별 세부목표는 다음과 같음. ⦁ 핵자기공명 분석을 이용한 SnuCalCpI의 단백질 3차구조 규명 ⦁ SnuCalCpI의 카뎁신 L 저해 메커니즘 규명 □ 연구 목표대비 연구결과 ⦁ pET32a vector 내 overlap 클로닝 및 담배식각바이러스 단백분해효소 분절부위(ENLYFQG)를 도입하여 제조된 SnuCalCpI 삽입 pET32a vector를 대장균(E. coli BL21(DE3))에 성공적으로 형질전환 후 ¹⁵NH₄가 보충된 배지에서 발현된 ¹⁵N 표지 SnuCalCpI03 및 SnuCalCpI15 단백질을 성공적으로 분리·정제함. ⦁ SnuCalCpI는 시스테인 단백분해효소 파파인 superfamily 내 카뎁신 L 유사 단백질의 I29 도메인으로써 알파-나선 구조로 예측되는 진화적으로 보존된 유전자 서열을 가지고 있으며, 원편광 이색성 분석을 통해 전형적인 알파-나선 구조의 형태임을 확인함. ⦁ ¹⁵N-labeled SnuCalCpI 단백질의 이핵 단일 양자 일관성 분광 핵자기공명 분석을 다양한 분석 조건에서 진행하였으나 backbone assignment를 위한 전체 residue peak 관찰은 어려웠음. 따라서 SnuCalCpI 유전자 서열을 바탕으로 trRosetta 딥러닝 기반의 molecular modeling을 통해 SnuCalCpI의 단백질 3차구조를 성공적으로 규명함. ⦁ SnuCalCp03 및 SnuCalCp15으로부터 I29 도메인인 SnuCalCpI 구조만 선택적으로 추출하여 카뎁신 L (3F75) 구조 내 C1A 도메인과의 molecular docking simulation을 PIPER 알고리즘이 탑재된 ClusPro를 기반으로 진행하였고, SnuCalCpI의 ERFNIN 및 GNFD 모티프로 이루어진 알파-나선 구조가 카뎁신 L의 활성 부위에 경쟁적으로 결합함으로써 효과적으로 저해할 수 있음을 밝혀내었음. □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구개발과제는 열대식물로부터 발굴된 카뎁신 L 저해 기반의 신규 천연 항암 소재인 SnuCalCpI의 작용 메커니즘을 분자적 수준에서 구조학적으로 규명함으로써, 기존 화학약품 소재의 내성, 체내 잔류, 부작용 등의 한계를 극복하면서 항종양능을 보유한 천연암 전이 억제제의 활용가능성을 높여줄 수 있는 과학적 근거를 마련함. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 장판식
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 시스테인 단백분해효소 저해제;저해기작;구조분석;핵자기공명 분광 분석법;분자결합 모의실험; 2. Cysteine protease inhibitor;Inhibition mechanism;Structural analysis;NMR spectroscopy;Molecular docking simulation;

□ 연구개요 현재 과학기술로 근접하게 접근할 수 있는 가장 오래된 우주 초기 모습은 물질의 기본입자인 쿼크와 글루온들이 독립적으로 존재하던 쿼크-글루온-플라즈마(Quark-Gluon-Plasma) 상태로 알려져 있기에 QGP 상태를 연구하는 것은 근본적인 우주의 궁금증에 대한 답을 제시할 수 있는 매우 중요한 연구이다. 본 과제에서는 무거운 쿼크들을 포함하고 있는 입자들을 통해 QGP 상태에 대한 정보를 얻어 초기 우주 정보를 통해 우주 진화에 대한 궁금증을 해결하고자 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 연구 목표는 쿼코니아와 무거운 쿼크를 포함하는 입자들을 연구하여 QGP 상태에서 생성된 경우와 QGP가 없을 것으로 예상되는 실험과 비교하여 QGP 상태의 성질이 어떠한지 조사하는 것이 주된 연구 목표였다. 그리고 이와 관련하여 크리스탈 상태의 섬광체 검출기 개발을 목표로 하였다. 연구 실적 목표는 SCI 급 논문 4 편, 국내 저널 2 편 정도를 목표 하여 연간 평균 2편 정도의 논문을 목표하였으며 검출기 개발의 기저를 확보하는데 있었다. 1. SCI 급 논문 총 4편 1) PRL 120 (2018) 142301 (상위 10%): Suppression of Excited Υ States Relative to the Ground State in PbPb Collisions at sqrt(s_NN) = 5.02 TeV 2) PLB 790 (2019) 270 : Measurement of nuclear modification factors of Υ(1S), Υ(2S), and Υ(3S) mesons in PbPb collisions at √sNN = 5.02 TeV 3) JKPS 75 (2019) 547 : Study of Z Boson Cross Section in pp Collision at √s = 8.16 TeV 4) JKPS 77 (2020) 643 : Cross-Section Study of the W boson in a pp collision at √s = 8.16 TeV 2. 국내 저널 2편 1) NPSM 68 (2018) 976, NPSM 68 (2018) 980 목표한 실적을 100% 달성하였다. □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 참쿼크와 바닥쿼크를 구분하는 2차원 질량-붕괴거리 동시 fitting 방법은 고에너지 입자 및 핵 물리에서 보편적으로 사용 될 수 있는 중요 기술 중 하나이다. 이 기술을 한국 연구자들이 선점하여 유지 한다면 무거운 쿼크 연구 분야에서 한국의 선도적 역할을 기대할 수 있다. - 반응평면 측정의 계통 오차를 줄이기 위해 수행될 크리스탈 검출기 모의 실험 및 테스트는 향후 한국형 중이온 가속기 실험에 중요한 역할을 하게 될 것으로 기대한다. - 참쿼크과 바닥쿼크를 정확히 구분해 낼수록 근본적인 쿼크들과 QGP상태의 핵물질간의 상호작용 대한 더 깊은 이해를 제공하게 될 것이다. - Upsilon의 타원 흐름 v2를 측정하게 되면 바닥쿼크들로만 구성된 입자의 최초의 타원 흐름 결과가 될 것으로 이 연구 결과에 한국 연구자들의 상당한 국제적 역량을 갖게 될 것으로 기대 된다. - 다량의 데이타를 효율적으로 다루는 것이 핵심이므로 대용량 데이타 관리에 있어서도 좋은 연구 주제가 될 것이며 향후 빅데이타 시장에서 우수한 한국 인력 양성에도 도움이 될 것으로 기대한다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 문동호
• 주관연구기관 : 전남대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 쿼크-글루온-플라즈마;쿼코니움;중이온 충돌;핵변형인자;집단적 흐름; 2. Quark-Gluon-Plasma;Quarkonium;Heavy Ion Collisions;Nuclear Modification Factor;Collective Flow;

□ 1단계 연구결과: 본 연구진은 1단계 연구에서 다음과 같은 연구결과를 도출하였음. • 정상 및 저산소환경에서 환자 유래 (대장암, 두경부암) 암혈관내피세포의 방사선 민감도가 정상혈관내피세포와 비교하여 높음을 관찰하였으며 이와 관련된 인자들을 발굴함. • 환자 유래 정상 및 암혈관내피세포의 세포 표지 인자 발현에 차이가 있음을 관찰함. • 정상 및 저산소환경에서 정상 및 암혈관내피세포에 방사선을 조사하였을 때 암세포의 방사선 민감도에 영향을 미치는 ECM과 cytokines의 발현양에 차이가 있음을 관찰함. □ 2단계 연구결과: 2단계 연구에서는 1단계 연구결과의 심화 및 응용 연구를 수행함. • 정상 및 저산소환경에서 암혈관내피세포의 방사선 민감도 조절에 관련된 신호전달기전 규명과 암혈관내피세포와 cancer niche 세포간의 상호반응에 기인한 암세포의 방사선 치료 저항성 조절에 관련된 신호전달기전을 규명함. • 암혈관내피세포 특이적 세포 표지 인자, ECM과 cytokine의 기능 규명과 방사선 치료 효능 극대화를 위한 나노전달체 및 생체모사 배양시스템 개발에 필요한 정보를 제공함. (출처 : 보고서 요약서 3p)

• 연구책임자 : 오은택
• 주관연구기관 : 인하대학교
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 방사선 치료;방사선 민감도;암혈관내피세포;상호반응;분할방사선; 2. Radiotherapy;Radiosensitivity;Cancer endothelial cell;Cross talk;Radiation therapy fractionation;

Ⅰ. 해당 연도 추진 현황 Ⅰ-1 기술개발 추진 내용 ○ 정상 조직의 다양한 종류의 세포들은 각각 고유한 세포핵 크기를 유지한다. 환경변화나 세포분열 등에도 불구하고 세포핵 크기의 항상성이 유지된다. 세포핵 크기 설정 기전, 크기 감지장치, 크기변화 이펙터 등의 존재는 필연적이다. 세포핵 크기를 변환 시키는 이펙터로 분류될 몇 가지 단백질들은 이미 발견되었다. 하지만 아직 세포핵 크기 설정과 감지를 담당하는 단백질은 발견되지 않고 있다. ○ 본 연구에서는 세포핵의 크기를 직접 감지할 수 있는 단백질 혹은 단백질 복합체를 발굴하고, 크기 감지시스템의 작용기전을 규명하고자 한다. 또한 세포핵 크기감지 단백질이 인지하는 세포핵 크기 설정점 정보가 어떤 형태로 존재하는지 규명한다. ○ 연차별 연구 추진 내용은 아래와 같다. (출처 : 본문 : Ⅰ. 해당 연도 추진 현황 2p)

• 연구책임자 : 김준
• 주관연구기관 : 한국과학기술원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword :

1. 연구개발 목표 ㅇ 레이저 제염 및 실시간 모니터링 기술 개발 - 표면 레이저 제염 기술 (제거율 > 85%) 확보 - 면적 100㎠ 당 30분 이하 레이저 제염기술 확보 - 레이저 초점 면 (focal plane) ±0.5mm 이동 기술 확보 - 원격 측정 후 검출 시간 < 30 min 오염물질 판단 기술 확보 - 임의의 순수 샘플 판단 기술 확보 - 레이저 제염 및 모니터링용 모듈 설계 ㅇ수중 레이저 절단 기술 개발 - 수중 절단 기구부 (충돌방지 대응) 개발 - 수중 (수밀, 고압 환경 대응) 레이저 절단 헤드설계 및 제작 - 레이저 절단속도 20mm/min (수심 0.3m, 소재 두께 50 mm 이상) 기술 확보 - 대기중 환경 절단 대비 수중 절단 성능 특성 비교 평가 - 수중 레이저 절단 성능 향상을 위한 전산 모사 (오차범위 20%) - Dross 생성량 저감 기술 개발 (10 mm³/mm) (출처 : 본문 1. 연구개발 목표 3p)

• 연구책임자 : 최지연
• 주관연구기관 : 한국기계연구원
• 발행년도 : 20210100
• Keyword : 1. 레이저 제염;수중 레이저 가공;레이저 유도 붕괴 분광 분석;수중 레이저 절단 헤드;레이저 광학 모듈; 2. Laser decontamination;underwater laser processing;laser induced breakdown spectroscopy;under water laser cutting head;laser optical module;

□ 연구의 목적 및 내용 최종 목표 공진형 고출력 테라헤르츠 전자기파 시스템을 통해 DNA상의 메틸화 현상을 제어하고 이를 바탕으로 하는 암치료 기술을 개발 전체 내용 초고출력/광대역 테라헤르츠 기술은 다양한 응용분야에 사용될 수 있는 기초 전자기파 기술 - 테라헤르츠 광분자 암치료 기술은 전자기파에 의한 분자의 공진현상을 이용한 치료기술 - 기존의 항암제나 수술 요법과 다르게 부작용이 적고 암병변을 정상 세포로 회복시키는 새로운 형태의 암치료 기술 - 테라헤르츠 전자기파를 이용한 생명 제어 기술을 통해 차세대 전파 기술을 확립 1단계 (해당시 기재) 목표 - 테라헤르츠 원천기술 확보 및 기초 분광 연구 내용 - 고효율 테라헤르츠 신호 발생을 위한 기술 개발 - 광대역 테라헤르츠 시스템을 활용하여 DNA 분자단계에서 메틸화 공진신호 검출 및 제어 가능성 확인 2단계 (해당시 기재) 목표 - 테라헤르츠 기술의 응용 연구 내용 - 높은 신호대잡음비(SNR) 및 고효율 테라헤르츠 신호를 이용한 생체물질 분석 및 기능 제어 - 높은 SNR의 광대역 테라헤르츠 스펙트럼을 활용하여 암발생과 관련된 DNA메틸화의 분광 분석 및 공진 주파수 신호 검출 - DNA메틸화 공진 분광 신호 차이에 따른 암 종별 프로파일링화 - 고출력 선택 주파수 테라헤르츠 시스템을 이용하여 DNA 메틸화를 억제, 제어하는 기술을 확보 - 동물실험을 통해 임상 적용 가능성 확보 및 유해성 검사 □ 연구개발성과 □ 주요 기능(또는 규격) - DNA 메틸화 공진주파수 신호 기반 암 종 진단 기능 - 세포내 DNA 메틸화 현상 제어 기능 - DNA 탈메틸화를 통한 암 치료 기능 □ 주요 성능치 - 대역폭 : 15 THz 이상 - 펄스당 에너지 : 40  or 200 mW 이상 - 테라헤르츠파 적용 시간 :　수 분 이내 □ 핵심 기술 - 초광대역/고출력 테라헤르츠 발생, 검출 기술 (세계 Top 5위 내) - 전자기파를 이용한 DNA 기능 신호 제어 기술 (세계 최초) - 테라헤르츠 전자기파를 이용한 암 치료 기술 (세계 최초) □ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과) □ 기초 학술적 측면 - 초고출력/광대역 테라헤르츠 전자기파 시스템은 기초 전자기파 연구의 발전을 가져올 것임. - 본 제안 기술은 테라헤르츠 응용영역을 다양한 분자제어 기술 영역으로 확장할 수 있음. - 기존에는 없던 암 치료 방식으로 의료계에 새로운 패러다임을 제시할 수 있음. □ 원천기술 확보 및 산업적 측면 - 테라헤르츠 원천기술을 선점할 수 있음. - 본 제안 과제의 암 치료 기술은 관련 의료기기 산업을 발전시킬 수 있음. □ 경제적 측면 - 상대적으로 낮은 금액으로 의료서비스를 제공시켜 암 치료에 사용되는 항암제 수입량을 줄이고 국가적인 외화 유출을 줄일 수 있음. - 암 치료시장 진입으로 국가경쟁력을 높이고 막대한 경제적 가치를 가질 것임. □ 인재양성 측면 - 본 연구를 통해 석, 박사과정 학생들의 전자기학 연구에 대한 이해력을 증진을 통해 여러 분야에 전문 인력으로서 국가 과학 경쟁력 향상에 크게 기여할 것임. □ 사회복지 측면 - 사회적 복지의 향상을 높일 수 있으며 의료비 감소로 많은 메디컬 푸어를 막아 국민 복지에 이바지 할 수 있음. (출처 : 요약문 4p)

• 연구책임자 : 손주혁
• 주관연구기관 : 서울시립대학교
• 발행년도 : 20210200
• Keyword : 1. 테라헤르츠;고출력;DNA 제어;DNA 메틸화 제거;암 치료 기술; 2. terahertz;high-power;DNA control;DNA demethylation;cancer therapy;

□ 연구개발 목표 및 내용 ￭ 최종 목표 본 연구는 체외에서 성숙된 돼지 난모세포의 품질을 개선하고, 배아의 난할구를 세포질 응집법을 이용하여 응집하고 고품질의 배반포를 생산하며 그 배반포로부터 배아줄기세포를 배양하여 배아줄기세포주 수립의 효율성을 증가시키는 것을 목표로 한다. 1차년도에는 체외성숙시스템의 개선 연구를 통해 고품질의 돼지 체외성숙난자를 생산한다. 2차년도에는 최적의 배아 배양시스템을 구축하는 한편, 2개 이상의 단위발생 및 체세포 핵이식 유래 배아를 응집하여 세포수가 많은 고품질의 배반포를 생산한다. 3차년도에는 세포질 응집기술을 통해 향상된 품질의 배아를 이용해 돼지 배반포를 생산하며, 고품질 배반포로부터 분리된 내세포괴(inner cell mass; ICM)를 이용하여 배아줄기세포주 형성의 효율을 개선하고 배양 인프라를 구축하는 것을 본 연구의 목표로 한다. ￭ 전체 내용 돼지 난모세포의 체외성숙 환경을 개선하는 연구를 통해 고품질의 성숙 난모세포를 생산하며, 생산된 난모세포를 단위발생 또는 체세포 핵이식을 통해 배아를 작성하여 난할구의 응집법을 이용하여 고품질의 배아를 생산한다. 난할구가 응집된 배아는 배반포의 크기 및 세포수를 비롯한 다양한 지표에서 품질이 개선되었으며 배아줄기세포주로의 구축 효율을 향상시켰다. ￭ 1단계(해당 시 작성) • 목표 : 성숙난자 세포질 응집을 통한 고품질의 체외 성숙난자 생산 • 내용 ∙ 고품질 체외성숙 난자 생산을 위한 배양환경 개선 연구 - 체외배양액 내에 항산화제, 영양물질, 성숙인자 등의 첨가효과 검토 ∙ 배아줄기세포주 확립을 위한 기초연구진행 - 효과적인 응집할구 배양 기법 개발 ￭ 2단계(해당 시 작성) • 목표 : 배아 또는 난할구 응집을 통한 고품질의 체세포 핵이식 유래 배반포 생산 • 내용 ∙ 체세포 핵이식 기법을 통한 돼지 복제수정란 생산 ∙ 핵이식 배아 또는 난할구 응집을 통한 고품질 배반포 생산 기술 개발 ∙ 배아줄기세포주 확립을 위한 기초연구진행 - ICM유래 콜로니 초대배양 기법 개발 ￭ 3단계(해당 시 작성) • 목표 : 돼지 배아줄기세포 배양 인프라 구축 • 내용 ∙ 생산된 돼지 복제배아줄기세포의 세포주 확립을 위한 효과적인 배양법 개발 ∙ 생산된 돼지 배아줄기세포의 특성 규명 ∙ 돼지 배아줄기세포 장기 배양 시스템 개발 □ 연구개발성과 본 과제는 돼지 체외성숙 난자의 품질 개선 및 단위발생 또는 체세포 핵이식 유래 배아의 난할구 응집을 통해 고품질의 배반포를 생산하고자 하였다. 1. 체외성숙난자의 품질을 개선하기 위하여 Glucuronic acid+N-Acetyl-D-glucosamine (GAAG) 을 체외성숙 배양액에 첨가하여 난자의 품질을 개선하였다. 2. GAAG는 난구세포의 확장을 유도하여 활성산소의 억제 및 Cortical granules 작용을 활성화 하여 고품질의 배반포를 생산하였다. 3. Phytohemagglutinin-L (PHA-L) 및 Well of Well (WOW) 방법을 활용한 난할구의 응집 방법은 단위발생 유래 배반포의 크기 및 세포수를 증가시켰다. 4 PHA-L 또는 WOW 방법을 통해 생산된 배반포는 배아줄기세포주 확립 효율을 향상시켰다. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 가) 생명공학 기술의 기초지식 제공 ∙ 돼지 핵이식 수정란의 생물학적 특성에 대한 정보를 축적함으로써 핵이식기술을 이용한 응용분야에 기초 자료를 제공한다. ∙ 돼지 핵이식 수정란의 체외발육 및 체내 생존성을 향상시킴으로써 핵이식기술에 의한 복제돼지 생산효율을 향상시킬 수 있다. ∙ 타 축종의 배아줄기세포주 확립에 적용하여 관련분야의 기술적 발전에 활용할 수 있다. ∙ 배아줄기세포주 확립은 유전자를 조작한 형질전환 돼지나 바이오장기생산용 돼지 등 특수목적 동물의 생산효율을 증가시킬 수 있다. 나) 의료산업 및 줄기세포치료법 개발의 기반확보 ∙ 난자의 새로운 체외성숙시스템 개발은 동물뿐만 아니라 사람의 불임치료에도 이용 되어질 수 있다. ∙ 현미수정란, 체외조작 수정란 등 관련기술에의 적용에 의한 기술적, 산업적 기반확보가 가능하다. ∙ 줄기세포는 현대 의학으로 치료가 어려운 난치병 치료에 사용가능 할 뿐 만 아니라 신약 개발, 질병의 원인 규명 등 광범위하게 이용되어 질 수 있다. ∙ 돼지 배아줄기세포 연구는 인간의 배아줄기세포 연구의 모델이 될 수 있다. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이주형
• 주관연구기관 : 충북대학교
• 발행년도 : 20210600
• Keyword : 1. 난할구 응집;체외성숙;단위발생;체세포 핵이식;배아줄기세포; 2. blastomere aggregation;in vitro maturation;parthenogenetic activation;somatic cell nuclear transfer;embryo stem cell;

□ 연구개요 동물의 번식생리 및 성장 그리고 인간에서 성장관련 유전자의 작용기전과 영향 등을 규명하기 위해, 개의 성장과 관련된 유전자를 탐색함과 동시에 이를 유전자 교정기술과 체세포 복제기술을 이용하여 성장유전자가 조절된 형질전환 복제견을 생산하고 이를 토대로 성장에 관한 기초연구를 수행하고자 함. 본 연구과제의 목표는 개의 품종 간 성장관련 유전자를 탐색 및 선발하고, 개 체세포 복제 기술과 유전체 교정 기술을 이용하여 성장 조절 유전인자의 특성을 확인하고자 함 □ 연구 목표대비 연구결과 ❍ SNP을 비교 분석하여 대형견, 중형견, 소형견에서 IGF1, IGF1R, GHR1/2, STC2, HMGA2의 경향이 다름을 확인함 ❍ GHR-1과 HMGA2를 타겟 유전자로 선정 ❍ 새로운 유전자 편집 기술인 prime editor vector를 구축하여 형질전환 세포주 생산하는 방법을 구축함 ❍ 삽살개세포를 이용하여 FGFR3유전자가 point mutation한 세포주 구축하고, 성장관련 유전자가 형질전환된 재구성 수정란 생산 및 GFP발현을 확인함. ❍ 성장관련 유전자가 형질전환된 복제견 생산하였지만, 사산됨. 그러나 사산된 복제견에서 GFP발현과 성장관련 유전자가 교정됨을 확인함 □ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) < 연구개발 결과의 활용방안 > ❍ 유전체 교정 기술 및 개 체세포 복제 기술 등에 관련한 우수한 학술적 성과를 국내·외 학술지 게재 ❍ 형질전환 복제견 생산 효율 향상을 통한 복제견 연구분야의 세계적 우위를 지속적 유지 ❍ 도출 및 개발된 연구결과를 향후 형질전환 질환모델 생산연구의 기초 자료로 적극 활용 < 기대성과 및 파급효과 > ❍ 기존의 근친교배에 의한 품종고정을 새로운 유전체 교정기술과 복제 기술을 활용하여 단기간에 정확하고 안전하게 생산할 수 있는 기술 개발 ❍ 개의 유전체 탐색을 통한 품종 간 육종자료를 수집할 수 있으며, 계통별 형질,마커 등을 구축할 수 있는 기반 조성 ❍ 향후 유전자 교정기술을 이용한 질병 치료 및 인간의 성장과 관련된 유전자 조절이 가능할 것으로 예상함 ❍ 가축 개량 및 품종 개발에 안전하게 활용이 가능할 것으로 예상 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 이지혜
• 주관연구기관 : 충남대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 성장관련 유전자;유전자 교정기술;체세포 핵이식;형질전환;유전자 가위; 2. growth related gene;gene editing;somatic cell nuclear transfer;transgenic;CRISPR/cas9;

본 연구는 식물의 방어기작에 중요한 세포소기관인 엽록체와 핵 사이를 이동하는중요 면역 관련 단백질을 분리 동정하는 프로테오믹스 기법을 개발하고 이를 이용해 밝혀진 단백질체와 이를 조절하는 유전자들의 역할을 규명하여 추후작물의 병원균에 대한 저항성을 높이기 위하여 수행되었다. 또한 식물 면역반응시 발생하는 생리 생화학적인변화를 실시간 감지가능한 마커와 센서를 갖춘 형질전환체를 제작하여 식물 내 병원균 침투 시 그 식물의 면역 상생 여부에 따라 차등 발생하는 생리생화학적 변화를 기록함으로써 필드내에서 빠르게 감염 및 저항성 여부를 추정할 수 있는 레퍼런스를 마련하고자 하였다. (출처 : 요약서 3p)

• 연구책임자 : 이주현
• 주관연구기관 : 서울대학교
• 발행년도 : 20210300
• Keyword : 1. 엽록체;식물 면역;세포소기관;단백질체;핵; 2. Chloroplast;stromule;plant immunity;proteomics;nucleus;