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'리보핵산' 에 대한 통합검색결과 6건입니다.

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장현기

한양대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 이번에 발표한 논문은, 크리스퍼 유전자 가위 기술을 바탕으로 개발된 염기교정도구 (Base editor)에 관한 것이며 크게 세가지 의의가 있습니다. 첫번째로는 기존에 정제가 쉽지 않았던 염기교정도구를 고용량, 고순도로 정제에 성공했다는 점이고, 두번째로는 정제한 염기교정도구 단백질을 이용한 유전자 교정 방법이 기존의 플라스미드나 mRNA 전달에 의한 교정 방법보다 빠르고 정확하다는 것을 입증한 점이며, 마지막으로는 아데닌 염기교정도구를 리보핵산단백질 (Ribonucleoprotein complex) 형태로 유전질환이 있는 마우스에 전달하여 성공적으로 유전 변이를 교정했다는 점입니다. 최근 유정자교정도구를 이용한 유전자 교정 치료의 흐름은 주로 AAV (Adeno-associated virus)나 mRNA 전달방식을 이용하지만, 리보핵산단백질 전달이 안전성측면에서 더 우수하다는 것을 이번 논문을 통해 입증 하였으므로 향후에 리보핵산단백질을 이용한 유전자 치료 연구가 더욱 활발히 이루어지길 기대합니다. 유전자 교정 도구로써 크리스퍼 유전자가위가 개발된 지 채 10년도 되지 않았지만, 벌써 이를 이용한 유전자 치료방법에 대한 임상시험이 속속 진행 중이고, 긍정적인 결과들이 보고되고 있습니다. 실제로 크리스퍼 유전자 가위를 이용한 치료제가 환자에 쓰일 날이 멀지 않은 것 같습니다. 한편으로는, DNA/RNA의 염기서열을 정밀하게 인식하는 유전자교정도구의 특성을 이용하여 COVID-19과 같은 바이러스를 검출하기위한 키트로 개발되어 사용되고 있습니다. 논문으로 보던 연구들이 빠르게 실용화 되는 것이 놀랍기도 하고 저도 더 열심히 연구해야겠다는 동기부여가 됩니다. 앞으로도 크리스퍼 유전자 교정 도구를 이용한 유전질환 맞춤 치료제나 진단 도구 등을 개발하기위한 연구들이 계속될 것으로 보입니다. 동시에 좀더 안전하고 효율적인 교정 효율을 보일 수 있도록 기존의 유전자 교정도구들을 개선하거나, 프라임에디팅 기술과 같이 새로운 형태의 교정 방법들이 개발될 것으로 기대합니다. 그리고 좀더 근본적으로는 크리스퍼 유전자가위를 발견했던 것처럼, 새로운 형태의 유전자 가위를 발견하기 위한 노력들도 계속될 것 같습니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다. 이번 연구는 제
- Sci. Adv.
- 2021.09.14
신은경

중앙대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 최근 신종 코로나바이러스 감염증 (코로나19; COVID-19)을 예방하기 위한 백신으로 RNA 백신이 주목받고 있습니다. RNA 백신은 세포 안에서 짧은 기간 활성화돼 타겟 단백질을 발현하고, 수일 안에 리보핵산 분해효소 반응으로 파괴됩니다. 자연 상태에서의 RNA는 금방 분해되기 때문에 외부에서 주입된 RNA가 체내에서 분해되기 전까지 면역 반응을 안정적으로 일으킬 수 있도록 하는 RNA 안정화기술 및 RNA 분해기전 연구가 RNA백신 및 치료제의 핵심 기술입니다. 세포 내 RNA 분해 기전은 복잡하고 많은 효소 및 경로와 관련되어 있으며, 생체 내에서 매우 빠르게 분해되기 때문에 치료제로 쓰기에 적합하지 않았습니다. 이러한 연유로 RNA를 소재로 백신을 개발하기 위해서는 RNA가 생체 내에서 리보핵산 분해효소에 의해 어떤 기전으로 어떻게 선별적으로 분해되는지에 대한 연구가 필요합니다. 그러나 대장균 및 기타 여러 세균에서 RNA 분해 및 가공에 필수적인 효소인 리보핵산 내부분해효소 RNase E(Rne)가 어떻게 RNA를 인식하고 결합하여 절단하는지, 또 이때 필요한 인자는 어떤 것들이 있는지 등과 같은 분자적 기전은 거의 알려져 있지 않는 실정입니다. 본 연구팀은 대장균에서 선별적으로 RNA의 안정성을 조절하기 위한 RNA 내부분해효소 RNase E의 효소활성 조절 전략으로 단백질 4차구조 형성을 통한 다중화 (multimerizaion)기전을 규명하였습니다. 또한 단백질 구조분석 실험 등을 통하여 RNase E 효소 활성 증대 돌연변이 (NTH-Rne-E429G)를 발굴하였으며, RNase E의 다중화를 증대시킴으로써 짧은 RNA가 아닌 길이가 긴 RNA를 선택적으로 분해하는데 필요한 인자 (Amidase C, AmiC)를 발굴하였습니다. 이러한 결과는 기존에 알지 못했던 RNA 분해효소에 의한 RNA의 길이에 따른 선택적 안정성 조절 기전을 규명하였다는 점에서 의미가 있으며, 이는 RNA백신과 같은 RNA 기반 바이오 의료기술의 개발과 감염성 질환 및 유전 질환 치료 전략 연구의 단초가 될 것으로 기대됩니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다. 본 연구는 중앙대학교 생명과학과 산하 미생물학 연구실과, DNA 클로닝 기술을 처음 개발한 미국 스탠포드 대학의 스탠리 코헨(Stanley N. Cohen) 교수 연구팀과 공동으로 진행
- Genes Dev.
- 2021.01.22
송우석

중앙대학교

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 리보솜(ribosome)은 모든 생명체에서 단백질 합성 공장역할을 하는 세포 내 소기관으로, ribosomal RNA(rRNA)와 수십 개의 리보솜 단백질이 결합되어 있는 거대 리보핵산-단백질 복합체입니다. rRNA의 구조와 기능은 진화적으로 모든 생명체에서 잘 보존되어 있습니다. 특히, 세균의 16S rRNA 염기서열은 유사도 97%가 종 분류의 기준이 될 정도로 잘 보존되어 있습니다. 일반적으로, 단일 세포인 세균은 염기서열이 동일한 multi-copy의 rRNA 유전자를 가지고 있는데, 이는 생명현상에서 가장 보편적이며 중요한 단백질 합성에 중추적인 역할을 하는 rRNA가 생리적으로 가장 유리하게 진화된 형태라고 생각되고 있습니다. 그리나 최근 염기서열 분석 기술의 발달로 수백 종의 미생물 유전체가 해독되면서, 말라리아 원충, 방선균, 패혈증 비브리오균, 호염성 세균, 고온성 혐기 세균등 일부 미생물은 multi-copy rRNA 유전자들의 염기서열이 서로 다른 변이 rRNA를 가지고 있는 것이 밝혀졌으며, 아직 변이 rRNA의 기능은 밝혀지지 않았습니다.. 본 논문은 패혈증 비브리오균을 대상으로 변이 rRNA의 기능을 세계 최초로 밝힌 연구내용을 담고 있습니다. 세균에서 단백질 합성은 mRNA 5' 말단에 존재하는 Shine-Dalgarno (SD) 서열과 16S rRNA 3' 말단에 존재한는 anti-Shine-Dalgarno (aSD) 서열이 필수적으로 결합해야 된다는 것이 정설입니다. 본 논문은 이러한 정설과 다르게, 5' 말단이 없거나 이차구조를 형성하여 SD 서열이 숨겨져 있는 mRNA를 변이 rRNA가, SD-aSD 결합과는 다른 메커니즘으로, 특이적으로 선별하여 번역하는 것을 증명하였습니다. 또한 변이 rRNA의 주 타겟 유전자가 heat shock protein과 같은 스트레스 관련 단백질을 암호화하는 유전자임을 고려했을 때, 변이 rRNA에 의한 유전자의 선별적 번역은 미생물의 환경 변화에 대한 대응 기작으로 예상됩니다. 본 논문의 결과는 번역 메커니즘에서 리보솜 역할에 관한 기존의 패러다임을 변화시킬 수 있는 내용으로 기본적인 생명현상 이해 증진이라는 학술적인 측면 외에도 병원성 미생물 제어기술에 이용되어 산업, 의료적인 측면으로 이용될 수 있을 것이라고 생각합니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다. 이 연구는 중앙대학교 생명과학과 분자미생물학연
- Nat. Microbiol.
- 2019.02.25
최재우

University of Pennsylvania

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 우리 몸 안에서 단백질은 중요한 역할을 합니다. 몸 안의 모든 단백질은 자기의 역할을 끝낸후 없어져야 하는데, 대부분의 단백질은 유비퀴틴단백분해효소통로 (Ubiquitin-Proteasome pathway)를 통하여 분해가 됩니다. Ubiquitination은 세포안에서 일어나는 많은 Post-Translational Modification 중에 하나로서, 단백질이 ubiquitin 이라는 표지가 붙으면 Proteasome에 의해 분해가 됩니다. 저희 실험실에서는 Ubiquitin-Proteasome System(UPS)을 B세포-암과 연관을 지어서 연구하는 렙입니다. 이번 연구를 통하여 KLHL6가 비호지킨림프종 환자들에서 많이 변형되어 있고, Cullin3와 함께 E3 ligase complex를 형성한다는것을 알아내었습니다. 특히, 혈액 암세포에서 KLHL6가 변형되면서 자기의 역할을 잃게되어 유비퀴틴작용 활동을 억제하는 사실을 밝혀냈습니다. Roquin2(KLHL6의 substrate)가 암세포안에서 쌓이게 되면서 암세포의수가 급증하고 세포자멸수준이 내려간다는걸 확인했으며 특히, RNA-sequencing을 통하여 TNFAIP3 (A20)가 Roquin2의 직접적인 메신저 리보핵산 타겟이라는것을 밝혔습니다. KLHL6의 변형이 A20 메신저 리보핵산과 단백질 수준을 낮아지게 한다는것을 알아냈습니다. 림프종 세포안에서 KLHL6의 기능은 전혀 알려진 바가 없었는데, 이번 연구를 통하여 Roquin2 라는 단백질을 분해하고, 그로인해 A20 메신저 리보핵산 레벨을 조절할수 있다는것이 흥미로운 결과였습니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다. 본 연구는 University of Pennsylvania (유펜)의 암생물학 프로그램 중 Dr. Luca Busino 라는 조교수님 밑에서 진행한 연구입니다. Busino 교수님 연구실은 다양한 E3 ligase를 연구하는 렙으로, 특히 암세포에 변형되있는 단백질들을 구체적으로 연구하는 molecular biology/biochemistry 렙입니다. 유펜의 암 생물학 department는 2000년에 설립되어 총 15명의 교수님과 70명이 넘는 박사 및 포닥분들이 일하고 있습니다. 대부분의 암 생물학 교수님들은 Abramson Family Cancer Research Institute (AFCRI) 와 affiliate이 되어 있습니다. 3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람 연구를 진행할 수록 제 생각과 실험 결과가 일치하지 않은 적이 많았
- Nat. Cell Biol.
- 2018.05.04
김광선

Stanford University School of Medicine

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명 유전자 발현의 조절은 세포 내 생명체 현상을 적절히 유지 하기 위해 필수 적인 과정으로, 환경변화에 따라 빠르고 정확하게 이루어져야 합니다. 전사 후 수준 (post-transcriptional level)에서 일반적으로 잘 알려진 유전자 조절 방식은 다양한 리보핵산 가수분해효소 (Ribonuclease; RNase)에 의해 여러 가지 RNA들이 분해되고 가공(processing)되는 것입니다. 뿐만 아니라, RNA가 관련되는 여러 가지 대사과정이 다양한 환경 변화에 따라 dynamic하게 조절되는 것으로 알려지고 있습니다. 지금까지의 많은 연구들이 RNase와 target과의 관련성을 통한 활성 조절에 초점을 맞추어 왔습니다. 제가 있는 실험실에서는 E. coli 의 대표적인 RNase E의 기능이 단백질-단백질 결합을 통해 이루어지는 것을 확인하였으며, 이로 인해, RNase E의 발현을 직접적으로 조절할 수 있는 새로운 메커니즘을 제시 하였습니다. 이와 같은 맥락으로 본인의 연구는 세포 내에 존재하는 다양한 RNase들에 대한 각기 다른 또는 공통적으로 작용하는 활성 조절 인자가 존재할 것이고, 이 단백질들은 세포 내 환경에 따라 발현 양상을 달리 할 것이며, 그 결과로 인해 유전자 발현 조절에 영향을 줄 것 이라는 가설을 세워 다양한 RNase 들에 대한 연구를 진행해 왔습니다. 연구의 시작으로 RNase III family member를 택했는데, 그 이유는 RNase III 단백질은 다양한 종에서 잘 보존되어있고, 단백질 합성에 필요한 ribosomal RNA의 가공 (processing), RNAi, small RNA및 mRNA들의 가공 및 분해에 영향을 주어, prokaryotes 및 eukaryotes 모두에 있어서 다양한 생명현상 및 질병을 근본적으로 조절해주는 인자의 하나로 알려져 있기 때문입니다. 또한, 본 연구에서는 가장 간단한 구조를 가지면서 eukaryote의 RNase III family member들과 유사한 반응 기작을 보이는 E. coli RNase III를 model로 연구를 하게 되었습니다. 본 연구로부터 E. coli RNase III에 대한 단백질 결합 RNase III 조절 인자인 YmdB를 최초로 발견하게 되었고, 이 단백질의 동족체 (homolog)들 이 다양한 종에 걸쳐 존재하며, in vitro에서 다양한 항생제를 생성해내는 방선균 ( Streptomyces coelicolor )의 RNase III 동족체인 AbsB 단백질의 활성도 억제 할 수 있음을 확인하였으며. 이 단백질이 특정 환경에 따라 발현양상이 달라지
- Genes Dev.
- 2008.12.18
심해홍

광주과학기술원

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 간단히 설명 세포가 정상적으로 성장 분열하려면 유전자 발현이 정확히 이뤄져야 하는데, RNA 가공과정은 고등진핵세포에만 존재하며, 유전자 발현과정에서 핵심적인 기능을 가지고 있습니다. 이 과정에서 유전자는 먼저 성숙되지 않은 RNA (premature RNA)을 만들며, RNA 가공과정을 통하여 만들어진 성숙한 RNA (mature RNA)만이 단백질로 만들어 집니다. 200가지가 넘는 단백질과 작은 RNA (U snRNA) 분자 또는 단백질/RNA 복합체들이 이 복잡한 과정에 참여합니다. 또한 15% 이상의 인류유전병이 RNA 가공과 관련 되기에 이 분야는 인류유전성 질병을 치유 할 수 있는 열쇠로 평가 받고 있습니다. 이 논문은 인간을 비롯한 모든 고등동물의 유전자 발현을 조절하는 UAP56라는 효소가 RNA 가공과정을 여러 가지 단계에서 정교하게 조절한다는 것을 밝혔습니다. UAP56는 RNA helicase 이며, RNA 가공과정에서 여러 가지 기능성 복합체 형성에 다양하면서도 중요한 역할을 합니다. 또한 RNA/RNA hybrid를 풀어주는 과정에도 참여합니다. 이러한 기능은 UAP56 자체가 가지고 있는 ATP 결합, ATP 분해 및 RNA helicase등 기능의 유기적인 조합 및 다른 RNA 가공과정에 참여하는 단백질인 U2AF65와의 상호 작용을 통하여 이루어진다는 것을 처음으로 밝혔습니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다. 광주과학기술원 생명과학과 리보핵산 및 암생물학 실험실( http://life.gist.ac.kr/rna/ )은 현재 연구교수 1명, 석사과정 학생 2명, 연구원 1명으로 구성되어 있습니다. 저희 실험실의 연구주제는 리보핵산과 암 생물학입니다. 이 둘은 서로 다른 주제로 구별됩니다. 첫번째 주제에서 주목하는 점은 RNA processing이 어떻게 진행되는가, RNA processing이 인간질병에 어떻게 영향을 주는가 하는 것입니다. 기초적인 작용기작을 밝히는 일과 인류 질병과 연관된 기작을 동시에 활발하게 진행하고 있습니다. 현재 다루고 있는 질병은 척수성 근육위축과 암입니다. 여러 가지 tool을 사용하고 있는데, 언급하고 싶은 tool은 human siRNA library 입니다. 사람의 모든 유전자를 knock down시킬 수 있는 library이기에 functional 유전자를 찾는데 큰 도움이 되는 새로운 방법입니다. 최종적으로 인간 질병의 생쥐 모델로 그 기능을 확인할 예정입니다. 두
- Genes Dev.
- 2008.07.01

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