본 연구진은 효모의 액포에 신경세포의 시냅스소낭 및 세포막에서 발현되는 SNARE단백질을 발현시켜 시냅스소낭 막융합과정을 손쉽게 측정할 수 있는 cell-free in vitro assay system을 개발하였고 (Ko et al., 2014, PNAS), 이를 활용하여 통증 및 미용치료제로 널리 활용되고 있는 Botox 대체제를 발굴하고자 하는 연구를 수행 중에 있습니다.
소포체는 막단백질 및 분비단백질 합성 및 변형, 세포내 칼슘 조절, 지질 합성 등 다양한 기능을 수행하는 세포소기관으로서 매우 독특한 형태를 취하고 있으며 다양한 다른 세포소기관들과 상호작용을 하고 있습니다. 소포체의 독특한 형태를 결정하는 중요한 기전인 소포체 막융합 과정의 분자기전을 규명하고자 연구를 수행하고 있습니다. 소포체 구조 결함은 “유전성 강직성 하반신마비”라는 유전질환의 주요 원인이기도 합니다. 또한 다양한 질병의 원인이 되는 “소포체 스트레스”의 발생과 해소 조절 기전에 대한 연구도 수행 중에 있습니다.
리소좀은 세포내에서 다양한 물질의 재활용과 청소를 담당하는 세포소기관으로서 단백질 등의 생명물질의 분해가 활발히 일어나는 장소입니다. 따라서, 리소좀 기능의 결함은 분해되어야 할 물질들(이중에는 독성을 가진 것도 있음)의 축적을 야기하게 되는데, 그 결과 다양한 질병의 원인이 되기도 합니다. 또 하나의 중요한 리소좀의 기능은 autophagy를 매개한다는 것입니다. Autophagy는 세포의 생존과 사멸, 감염에 대한 세포의 대응, 세포의 노화 등에 매우 중요한 역할을 하는 과정입니다. 본 연구진은 효모의 리소좀인 액포를 이용하여 다양한 기능 연구를 수행 중에 있습니다.
인간을 포함한 모든 생명체는 특정 기간 동안 생명을 수행중인 연구 주제8.jpg
유지하다가 노화가 진행되면서 결국은 사멸합니다. 개체의 노화는 결국을 개체를 구성하는 세포의 노화가 가장 중요한 원인입니다. 본 연구진은 세포노화의 기전을 규명함으로써, 개체 수준의 노화 현상을 이해하고자 연구를 수행중에 있습니다. 세포노화를 론들이 있지만, 가장 각광을 받고 있는 이론이 활성산소 등 산화적 스트레스의 축적이 세포노화를 일으킨다는 것입니다.
미토콘드리아를 이용하여 유기호흡을 하는 세포는 불가피하게 끊임없이 활성산소의 생성을 경험하게 됩니다. 대부분은세포내의 방어기전에 의해 제거되지만, 그 일부가 세포내의 다양한 물질 및 세포소기관에 피해를 일으킬 수 있습니다. 이러한 피해의 축적이 세포노화의 주요 원인이 됩니다. 본 연구진의 세포소기관의 기능을 중심으로 세포노화의 조절 기전에 대한 연구를 수행 중입니다.
아무리 효과가 뛰어난 약물이 개발되었더라도, 이 약물은 병든 세포에 선택적이고 효율적으로 전달할 방법이 없다면 무용지물입니다. 대부분의 항암제는 암세포를 공격하지만, 동시에 정상세포도 공격합니다. 암세포와 함께 면역세포가 공격을 받아 면역력이 급감하면, 내성을 가진 제2, 제3의 암세포가 생성될 가능성이 높아집니다. 약물을 병든 세포에 선택적으로 전달하여 제거할 수 있는 기술, 이것인 바로 약물전달기술입니다. 본 연구진은 생체유래 막구조체를 활용하여 신개념의 차세대 약물전달체를 개발하는 연구를 수행 중에 있습니다.
우리나라가 고령화사회에 진입함에 따라 치매 등의 퇴행성 뇌질환에 대한 사회적 비용이 기하급수적으로 증가하고 있습니다. 특히 치매는 환자 본인 뿐만 아니라, 가족 및 사회적 관계의 파괴를 야기한다는 측면에서 반드시 정복되어야 할 질병 중에 하나라고 할 수 있습니다. 치매가 일단 발병을 하게 되면, 현재의 의료 기술로는 질병의 원인치료는 불가능하지만, 증상을 완화시키거나 질병의 진행을 지연시킬 수가 있습니다. 치매의 선제적 치료가 중요한 이유입니다. 본 연구진은 국책치매연구단 광주센터 소속으로 정상인, 경도인지장애군, 치매환자의 혈액으로부터 치매를 조기 진단하거나 예측할 수 있는 바이오마커를 발굴하는 연구를 수행하고 있습니다.
