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학술웨비나 Secretome profiling을 통한 류마티스 활막세포 이동성 및 침습성에 대한 주요 조절인자 발굴 [Ann. Rheum. Dis.] 류마티스 관절염 환자의 활막세포(fibroblast-like synoviocyte, RA-FLS)는 관절 파괴에 크게 기여하는 병인조직 ‘판누스’의 주요 구성 세포입니다. 활막세포가 자가면역 환경에서 변형되면 (transformed) 과도하게 증식하고 스스로 침습성을 가져 관절 조직을 파괴합니다. 류마티스 활막세포는 염증성 사이토카인, 단백질 분해효소, 파골세포 분화 인자 등 관절내 염증 및 관절 파괴에 기여하는 다양한 단백질들을 분비합니다. 하지만 현재까지 활막세포에서 분비되는 단백질에 대해 광범위하고 체계적인 연구는 이루어지지 않았습니다. 본 연구에서 저희들은 액체 크로마토그래피-직렬 질량분석 (liquid chromatography-tandom mass spectrometry)을 사용하여 류마티스 활막세포에서 분비되는 843개의 단백질을 발굴하였으며, 이 단백질의 48.5%는 판누스(pannus)에 의한 병리기전과 연관성을 가진 단백질임을 확인하였습니다. 관절의 초음파 및 염증 수치가 반영된 류마티스 환자의 활액에서도 병렬 반응 모니터링 (parallel reaction monitoring) 질량 분석을 통해 침습성 판누스와 강하게 연관된 16개의 주요 단백질을 선정할 수 있었습니다. 분석 결과에서 특히, 액틴 기반 세포운동성의 핵심 단백질로 알려진 MYH9이 류마티스 활막세포의 활성도와 강한 상관성을 보였습니다. 이를 실험으로 증명하기 위하여 류마티스 활막세포에 IL-1β, TNFα와 같은 염증성 자극과 더불어 톨-유사 수용체 경로 자극 및 소포체 스트레스 자극 시 MYH9이 증가되는 것을 보였습니다. 또한, 류마티스 관절염 환자의 조직에서도 면역조직화학 염색법을 통하여 MYH9이 증가되어 있음을 보였습니다. 또한, MYH9을 특이적으로 저해하는 Blebbistatin을 류마티스 활막세포에 처리하였을 때, 활막세포의 이동 및 침습이 감소하였으며, 인간화 활막염 모델에서도 활막세포의 이동 및 침습이 감소됨을 입증하였습니다. 따라서, 이 연구는 류마티스 활막세포에서 분비되는 단백질에 대한 포괄적인 분석 자료로 활용할 수 있으며, 특히 MYH9이 류마티스 활막세포의 비정상적인 이동 및 침습을 지연시키는 단백질로 분자지표나 치료표적으로서 활용이 가능할 것으로 사료됩니다.
  • 2024년 03월 05일 (화) 오전 11시
  • 이사성 (가톨릭대학교)
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  • 2024년 02월 27일 (화) 오전 11시
  • 최태용 (한국뇌연구원)
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학술웨비나 PET 영상을 활용한 미세플라스틱 흡입 생체 분포 지도: microplastic과 nanoplastic의 차이 [Part. Fibre Toxicol.] 양전자방출단층촬영(PET)은 생체 내에 주입한 방사성 동위원소에서 방출되는 감마선을 검출하는 장비입니다. 임상에서는 암, 뇌질환 진단 등 다양한 목적으로 사용하고 있습니다. 방사성 동위원소 추적 기술을 환경 유해 요인에 적용하면 최근 이슈가 되고 있는 미세플라스틱이 체내에 섭취되었을 때 어떠한 경로로 배출되는지 여부를 관찰할 수 있습니다. 본 연구팀은 세계 최초로 미세플라스틱을 경구투여하여 체내 흡수경로를 규명한 바이며(JNM, IF=11.082, 2022), 미세플라스틱이 자폐스펙트럼 장애를 유발할 수 있음(Environment International, IF=13.352, 2022), 위암 치료 저항성을 유발할 수 있음(Theranostics, IF=11.556, 2022) 등을 보고하였습니다. 이 연구에서는 미세플라스틱을 흡입했을 때의 흡수 경로를 PET으로 관찰하였고, 특히 나노플라스틱과 마이크로플라스틱의 흡수 경로 차이를 규명하였습니다. 이미 미세플라스틱이 사람의 폐에서 검출된 것은 잘 알려진 사실이기 때문에 이번 미세플라스틱의 흡입 경로 추적 연구가 가지는 의미가 매우 큽니다. 이 연구 결과를 기반으로 흡입 시 미세플라스틱이 주로 어디에 분포하는지에 대한 정보도 얻을 수 있습니다.
  • 2024년 03월 13일 (수) 오후 03시
  • 김진수 (한국원자력의학원, 과학기술연합대학원대학교 KIRAMS 캠퍼스(UST-KIRAMS))
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기업웨비나 오가노이드 배양 효율성을 위한 AI기반 최적의 솔루션 [몰레큘러디바이시스코리아] 오가노이드는 유도만능줄기세포, 성체줄기세포 또는 배아줄기세포와 같은 다양한 줄기세포들을 특정 3차원 배양법들을 통해 만들 수 있으며, 그 특성이 인체 장기들과 유사하며, 생리학적 특성을 보여주고 있어 항암 연구 및 개인 맞춤형 진단 의약품 개발 그리고 인체 독성 연구에 사용될 것으로 예상되고 있습니다. 특히 신약개발에 있어 많은 신약후보들이 기존의 동물을 이용한 비임상 단계를 통과하여도 임상 단계에서 90% 이상의 신약후보들이 통과하지 못하는 문제점을 오가노이드를 이용한 동물대체실험법으로 극복할 수 있을 것이라고도 예상되고 있습니다. 하지만 이와 같은 오가노이드 연구를 위해서는 장기에 따라서 한달에서 길게는 두달이상의 많은 시간의 배양 시간이 필요하며, 그 기간 동안 연구자들의 지속적인 오가노이드 배양액 공급(Feeding) 및 지속적인 관찰 (Monitoring) 그리고 오가노이드 내부환경을 유지하기 위한 Passaging 단계들이 필요합니다. 특히 각 단계들은 상당히 매우 노동집약적이기 때문에 manual culture 를 통해 연구에 필요한 동일 특성의 가지고 있는 많은 오가노이드를 배양하는데는 어려움이 있습니다. 본 webinar 에서는 오가노이드 배양의 이러한 어려운 점들을 극복할 수 있는 Molecular Devices사의 AI Deep Learning 및 Machine Learning을 통한 전자동 오가노이드 배양이 가능한 신제품 CellXpress .ai 에 대해 설명드리려고 합니다.
  • 2024년 02월 27일 (화) 오후 02시
  • 김형진 (Molecular devices Korea)
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기업웨비나 IVT mRNA 실험에 대한 기본 이해와 개발 전략 [VectorBuilder] IVT mRNA 실험에 대한 기본 이해와 개발 전략 IVT mRNA에 대한 기초적인 원리를 설명하고, 최적의 IVT 벡터 디자인에 대한 가이드부터 코돈 최적화, LNP encapsulation 및 QC 등 IVT mRNA 기술을 이용해 연구에 실제 적용할 수 있는 개발 전략을 제공합니다. mRNA에 대한 수십 년간의 기초 연구는 코로나바이러스에 대한 매우 성공적인 백신 개발의 길을 열었습니다. 즉각적인 효능과 탁월한 확장성을 갖춘 IVT mRNA는 바이러스 벡터와 같은 기존 도구에 비해 뚜렷한 이점을 제공하는 유전자 전달을 위한 유망한 치료 화합물로 부상하고 있습니다. 본 세미나에서는 강력한 mRNA 생성과 관련된 중요한 단계를 탐구하기 전에 endogenous mRNA의 기본에 대한 탐구부터 시작할 것입니다. 여기에는 최적의 IVT 벡터 디자인, 코돈 최적화, LNP 캡슐화 및 QC 분석에 대한 논의가 포함됩니다. 또한 도입 유전자 발현, 예방접종, 유전자 편집 등을 포함하여 IVT mRNA의 다양한 실제 적용과 결과를 발표할 것입니다. Basics of In Vitro Transcribed (IVT) mRNA from design to therapy Decades of foundational research into mRNA have paved the way for the development of highly successful vaccines in the fight against the SARS-CoV-2 pandemic. With its instant efficacy and exceptional scalability, IVT mRNA emerges as a promising therapeutic compound for gene delivery, offering distinct advantages over traditional tools like viral vectors. Currently, there are hundreds of ongoing clinical studies broadening the applications of IVT mRNA beyond vaccines, spanning fields such as oncology and protein replacement for genetic disorders. In this seminar, we will commence with an exploration of the basics of endogenous mRNA before delving into the crucial steps involved in producing potent mRNA. This includes discussions on optimal IVT vector design, codon optimization, lipid nanoparticle encapsulation, and quality control assays. Additionally, we will examine various real-world applications and outcomes of IVT mRNA, encompassing transgene expression, vaccination, gene editing, and more. The aim of this seminar is to furnish attendees with a foundational understanding of IVT mRNA and to inspire them regarding the integration of this cutting-edge technology into their own research endeavors.
  • 2024년 03월 26일 (화) 오전 11시
  • Charles Bai (VectorBuilder Inc.)
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학술웨비나 유전자 발현의 존재/부재 보완을 통한 작물의 잡종강세 (Heterosis)[J. Adv. Res.] 수많은 주요 작물들이 잡종강세 (Heterosis)를 통해 수확량과 수확량 안정성을 높인 잡종 종자 생산방식으로 전환되어 재배돼 왔습니다. 그러나 이 잡종강세의 기본 분자 메커니즘과 환경 변화에 따른 안정성은 아직 이해되지 않은 부분이 많습니다. 이 연구의 목적은 (1) 해바라기 모델을 통한 작물의 잡종강세의 유전적 및 분자적 메커니즘을 규명하고 (2) 다양한 환경에서 잡종강세가 유지되는 방식을 알아보는 것입니다. GWA(Genome-wide association) 분석을 사용하여 유전자 발현의 존재/부재 변이체(PAV) 및 정지코돈이 해바라기 유전지도에서 16가지 표현형에 미치는 영향을 평가했습니다. GWA 결과와 전자체(transcriptomic) 변이와의 관계분석을 위해, control 및 가뭄 조건 모두에서 두 해바라기 부모 품종과 F1 잡종의 전사체를 시퀀싱하고 유전자 발현 및 대체 스플라이싱 패턴을 분석했습니다. 수천 개의 PAV가 표현형 변이에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌으며, 대부분 유전자좌에서 "부재" 대립유전자는 잡종강세 특성의 값을 감소시켰지만, 비 잡종강세 특성의 값은 감소시키지 않았습니다. 이 패턴은 F1 잡종에서 유전자발현 보완을 통해서 강화되었습니다. 정지코돈은 PAV보다 훨씬 드물고 잡종강세 값을 감소시킬 가능성이 적습니다. 유전자 온톨로지 분석결과, 다른 품종들보다 잡종품종의 유전자발현 패턴에서 환경자극에 대한 민감도가 특별히 상승했고, 반면에 모든 품종에서 물 스트레스 반응 경로를 상향 조절하고 대사 경로를 하향 조절하는 유사한 패턴으로 가뭄에 반응하는 것을 알 수 있었습니다. 대체 스플라이싱의 변화는 유전자발현과 강한 negative 상관관계가 있었으며, 이는 대체 스플라이싱이 주로 발현 반응을 강화하는 역할을 함을 의미합니다. 우리의 결과는 잡종작물에서 PAVs의 유전자발현 보완이 잡종의 지배 (dominance) 모델을 설명해주며, 해바라기의 잡종에 대한 주요 기여자임을 의미합니다. 이 메커니즘은 잡종 작물들이 다양한 환경안에서 수확의 안정성 갖게 하는 방법을 설명해주고 있습니다. 더욱이, 식물유전체가 동물유전체에 비해서 훨씬 더 많은 수의 PAV가 있는 사실로 보았을 때, 이러한 잡종강세가 왜 식물에서 더 뚜렷하게 나타나는지에 대한 상관관계를 추론해 볼 수 있습니다.
  • 2024년 02월 26일 (월) 오후 03시
  • 이준선 (University of British Columbia)
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