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학술웨비나

침묵할 타이밍을 아는 뇌가 목표 달성을 예측하고 기억한다 [Nature]

새로운 환경에서 목표지향적 행동은 중요한 장소가 어디인지 빨리 알아채고 활용할 수 있는 능력으로부터 시작된다. 최대목표물인 보... 새로운 환경에서 목표지향적 행동은 중요한 장소가 어디인지 빨리 알아채고 활용할 수 있는 능력으로부터 시작된다. 최대목표물인 보상 위치를 파악하는 능력은 뇌가 위치 정보를 처리하면서 그 장소를 중요한 결과와 연결하는 계산에 달려있다. 이번 연구에서 뇌 해마 CA3 영역에 있는 특정 억제성 뉴런이 보상 장소를 식별하고 기억하게 만드는 데 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 쥐가 먹이를 받을 수 있는 목표 지점에 도달할수록 억제성 뉴런의 활동이 줄어들었고, 장소를 기억하는 흥분성 뉴런을 활성화시킴으로써 학습의 관문을 열어주었다. 광유전학기술로 억제성 뉴런의 활동성 감소를 방해하자 쥐는 새로운 환경에서 학습에 실패했는데, 이는 억제성 감소가 학습에 없어서는 안 될 존재라는 것을 증명한다. 목표 지점에서 억제성 뉴런이 ‘침묵’하는 현상은 그 장소를 의미 있는 장소로 기억하고, 나중에 다시 찾아가는 행동을 가능하게 하는 핵심 메커니즘이다.
- 일시
  
  2025년 06월 17일 (화) 오전 11시
- 연사
  
  정누리(Emory University and Georgia Institute of Technology)
  정누리(Emory University an...) 정누리(Emory University and Georgia Institute of Technology)
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노화 NAD+ 항상성을 강화하는 새로운 NAD+ 대사물질의 발견 [Cell Metab.]

NAD+는 약 500여가지의 인체 대사작용에 관여하는 조효소로서, 세포 내 NAD+의 감소는 노화 촉진 등 대사기능 약화의 원인이 됩니다. ... NAD+는 약 500여가지의 인체 대사작용에 관여하는 조효소로서, 세포 내 NAD+의 감소는 노화 촉진 등 대사기능 약화의 원인이 됩니다. 본 연구는 체내 새로운 NAD+ 전구물질인 nicotinic acid riboside (NaR)의 구조와 생합성 경로를 밝히고, 이것이 효과적으로 콩팥 (신장)의 NAD+ 합성을 돕는 것을 발견했습니다. 따라서 이를 노화된 쥐에게 투여하였을 때, 신장의 NAD+ 항상성이 젊은 쥐와 동일하게 유지되고, 신장의 기능이 강화되는 것을 관찰하였습니다. 결과적으로, 본 연구에서 발견된 NaR은 임상적인 검증을 거쳐 차세대 항노화 기능물질로서 새로운 패러다임이 될 것이 기대됩니다.
- 일시
  
  2025년 06월 16일 (월) 오전 10시
- 연사
  
  송원석(University of California, Irvine)
  송원석(University of Calif...) 송원석(University of California, Irvine)
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자유롭게 움직이는 동물의 뇌 속 약물 작용을 실시간으로 관찰하는 초소형, 미세-유체 통합 기기 [Neuron]

우리 뇌에서는 신경 신호를 전달하는 분자들이 아주 정교한 시간과 위치에서 서로 복잡한 상호 작용을 합니다. 이 과정을 제대로 이해... 우리 뇌에서는 신경 신호를 전달하는 분자들이 아주 정교한 시간과 위치에서 서로 복잡한 상호 작용을 합니다. 이 과정을 제대로 이해하는 것은 신경학적 질환의 (예: 우울증, 중독, 불안) 원인과 치료법을 발견하는데 매우 중요하고, 이러한 분야의 연구를 뇌약리학이라고 합니다. 현존하는 뇌약리학 연구는 기술적인 한계로 인해, 깨어있고 자유롭게 움직이는 동물에서 약물을 주입하고, 이러한 약물이 뇌에 어떠한 영향을 미치는지 실시간으로 탐구하기 어렵습니다. 본 연구에서 신경활성도의 측정과 약물 전달을 동시에 할 수 있는 초소형 장치를 개발했습니다. 이 장치를 통해 살아 있는 동물의 뇌 안에서 약물이 어떻게 영향을 미치는지 더 정밀하게 조사할 수 있게 되었고, 다양한 뇌 연구 실험에 활용될 수 있는 가능성을 보여주었습니다.
- 일시
  
  2025년 06월 13일 (금) 오전 10시
- 연사
  
  이민규(Northwestern University)
  이민규(Northwestern Univer...) 이민규(Northwestern University)
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제2형 염증에 의해 유도되는 만성 부비동염 비용종 상피세포의 지질 과산화 [Exp. Mol. Med.]

비용종을 동반한 만성 부비동염은 지속적인 염증과 상피세포 기능 장애를 보이는 것이 일반적인 특징입니다. 하지만, 발병 원인이 되... 비용종을 동반한 만성 부비동염은 지속적인 염증과 상피세포 기능 장애를 보이는 것이 일반적인 특징입니다. 하지만, 발병 원인이 되는 분자적 기전은 아직 완벽히 밝혀지지 않았습니다. 본 연구에서 비용종 상시세포에서 지질 대사 조절 장애와 지질 과산화 증가가 비용종증 발병 기전에 기여함을 확인 했습니다. 통합적인 전사체 분석 결과 비용종 상피세포에서 SLC27A2/FATP2 의 발현이 증가하며, 이는 지질 과산화 증가와 관련이 있음을 시사합니다. SCL27A2+ 상피세포는 지질 과산화 경로 유전자의 발현이 풍부했으며, Th2 및 ILC2의 IL-4/IL-13 신호전달에 대해 수용하는 것을 식별했습니다. IL-4/IL-13 신호전달 억제제 Dupilumab은 SLC27A2를 포함한 지질 과산화 관련 유전자의 발현 감소를 유도했습니다. 호산구성 만성 부비동염 환자의 중증도는 SLC27A2의 발현과 상관관계를 보였습니다. SLC27A2/FATP2의 약리학적 억제는 비용종 상피세포에서 SLC27A2 뿐만 아니라, IL13RA1 및 지질 과산화 관련 유전자 발현을 감소시켰습니다. 종합적으로, SLC27A2/FATP2에 의한 지질 과산화가 상피 기능 장애 및 염증의 주요 원인임을 밝혔으며, 질 병 기전 및 잠재적 치료 표적이 될 수 있음을 시사합니다.
- 일시
  
  2025년 06월 12일 (목) 오후 03시
- 연사
  
  박재우(충북대학교)
  박재우(충북대학교) 박재우(충북대학교)
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단백질 분해에 나온 생체 활성 펩타이드 기반 스마트 바이오 소재 [Bioact. Mater.]

효소적 또는 비효소적 분해 과정에서 생성된 펩타이드 중에서 생리적 활성을 가지는 것을 선별하여, 이를 기능성 소재로 응용하는 기... 효소적 또는 비효소적 분해 과정에서 생성된 펩타이드 중에서 생리적 활성을 가지는 것을 선별하여, 이를 기능성 소재로 응용하는 기술을 의미합니다. 이들 펩타이드는 세포 신호전달, 재생 촉진, 면역 조절, 항바이러스, 또는 조직 특이적 작용 등을 유도할 수 있으며, 이를 스마트 기능성(예: 자극 반응성, 표적 전달, 환경 적응성 등)을 갖춘 바이오소재에 통합함으로써 정밀 재생의학이나 기능성 화장품 등의 분야에 활용할 수 있습니다.
- 일시
  
  2025년 05월 28일 (수) 오후 02시
- 연사
  
  Khandoker Asiqur Rahaman(한국과학기술연구원)
  Khandoker Asiqur Rahaman(한국과학기술연구원) Khandoker Asiqur Rahaman(한국과학기술연구원)
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동부콩 (Cowpea)에서 in planta agroinfiltration 및 CowPEAsy web application을 활용한 종 특이적 프로모터 검증 시스템 개발 [Plant Cell Environ.]

동부콩 (Cowpea)은 세계 60개국 이상에서 재배되고 있는 주요 콩과작물로, 특히 사하라 이남 아프리카에서 중요한 단백질 공급원입니... 동부콩 (Cowpea)은 세계 60개국 이상에서 재배되고 있는 주요 콩과작물로, 특히 사하라 이남 아프리카에서 중요한 단백질 공급원입니다. 그러나 병충해 및 기후 변화 등의 영향로 인해 이론적 최대 수확량의 절반 이하가 평균적으로 생산되고 있습니다. 이를 해결하기 위하여 형질전환을 통한 개량 연구가 진행되고 있지만, 동부콩은 아그로박테리움 매개 형질전환에 대한 저항성이 높아 종 특이적인 유전자 조절 요소 및 관심 유전자의 기능을 평가할 수 있는 효율적인 검증 시스템이 부족한 상황입니다. 이에 본 연구에서는 비절단 잎을 이용하여 in planta agroinfiltration 시스템을 확립하여 동부콩에서 신속한 유전자 기능 검증이 가능하도록 하였습니다. 또한, 다양한 캐노피 및 발달 단계에서 RNA sequencing을 수행하여 동부콩 특이적 프로모터를 동정하였고, 우리가 수집한 유전자 발현을 쉽게 살펴볼 수 있는 사용자 친화적인 CowPEAsy 애플리케이션을 개발하였습니다. 나아가, CowPEAsy에서 동정한 지속적 발현 프로모터들을 생체 내에서 검증함으로써, 동부콩의 유전자 조절 요소 풀을 확장하였으며, 이를 통해 보다 다양한 형질전환 전략을 탐색할 수 있는 가능성을 제시하였습니다. 본 연구는 동부콩뿐만 아니라 기타 콩과 작물의 유전자 기능 연구 및 개량에도 기여할 것으로 기대됩니다.
- 일시
  
  2025년 05월 26일 (월) 오전 10시
- 연사
  
  정주연(University of Illinois at Urbana Champaign)
  정주연(University of Illin...) 정주연(University of Illinois at Urbana Champaign)
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Chemical Primed NK 세포의 secretome을 통한 tumor homing 증가 및 anti-cancer activity 강화 [J. Immunother. Cancer]

자연살해세포(NK)는 선천면역시스템의 핵심 면역세포로, 비정상 세포를 항원 비의존적으로 제거할 뿐만 아니라 다양한 cytokine을 분... 자연살해세포(NK)는 선천면역시스템의 핵심 면역세포로, 비정상 세포를 항원 비의존적으로 제거할 뿐만 아니라 다양한 cytokine을 분비하는 면역 조절자로 작용합니다. NK 세포의 종양 내 축적은 환자의 예후와 밀접한 연관이 있습니다. 이전 연구에서 25K bPEI가 NK 세포의 priming을 유도하여 면역 관련 단백질 발현을 증가시킨다는 사실이 밝혀졌습니다. 본 연구에서는 25K bPEI로 priming된 NK 세포(Chem_NK)의 secretome에 항종양 역할을 검증하고자 하였습니다. Chem_NK 세포를 주입시, 종양 내 침윤된 마우스 NK 세포의 증가는 Chem_NK 세포의 secretome이 다른 NK 세포에 영향을 미칠 가능성을 시사합니다. 이를 탐구하기 위하여 conditioned media (CM)을 사용하여 Control에 비해 Chem_NK세포의 CM이 다양한 cytokine을 함유하여 높은 chemotaxis을 유도할 수 있으며, Chem CM을 NK 세포에 처리하였을 때 ERK 신호 경로의 활성화를 통해 chemokine 수용체 증가, 암세포를 향한 이동 능력이 향상된 것을 확인하였습니다. 결론적으로, Chem_NK 세포의 secretome은 NK 세포의 종양 내 이동성을 강화하여 항종양 효과를 증진시키는 것으로 나타났습니다. 본 연구 결과는 NK 세포의 종양 침윤을 촉진하고 면역 반응을 활성화하는 새로운 면역치료 전략을 제시할 수 있을 것으로 기대됩니다.
- 일시
  
  2025년 05월 23일 (금) 오후 03시
- 연사
  
  최승희(차의과학대학교)
  최승희(차의과학대학교) 최승희(차의과학대학교)
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줄기세포 다중 자동 분화의 공간 특이적 정밀 제어가 가능한 금속 유기 골격체 나노패턴 플랫폼 [Nat. Commun.]

본 연구에서는 골수와 치밀뼈의 경계 구조를 모사하기 위해, 세 가지 골분화 유도인자를 21일 이상 안정적으로 서방출할 수 있는 다공... 본 연구에서는 골수와 치밀뼈의 경계 구조를 모사하기 위해, 세 가지 골분화 유도인자를 21일 이상 안정적으로 서방출할 수 있는 다공성 MOF 나노입자를 두 가지 나노패턴(나노홀, 나노라인)으로 구성된 단일 기판에 선택적으로 코팅한 FANTA 플랫폼을 개발하였다. 추가 인자 투입 없이 성장 배지만으로도 공간 특이적 골세포 및 지방세포의 자동 분화가 유도되었으며, 기존 대비 약 80배 이상의 분화 성숙도와 98% 이상의 분화 선택도를 확인하였다.
- 일시
  
  2025년 05월 20일 (화) 오전 10시
- 연사
  
  조연우(성균관대학교 바이오나노 및 센싱공학 연구실)
  조연우(성균관대학교 바이오...) 조연우(성균관대학교 바이오나노 및 센싱공학 연구실)
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노화에 따른 희소돌기아교 전구세포 (oligodendrocyte precursor cell) 전사체 변화 [Nature Aging]

Oligodendrocyte progenitor cells (OPCs) are highly dynamic, widely distributed glial cells of the central nervous system resp... Oligodendrocyte progenitor cells (OPCs) are highly dynamic, widely distributed glial cells of the central nervous system responsible for generating myelinating oligodendrocytes throughout life. However, the rates of OPC proliferation and differentiation decline dramatically with aging, which may impair homeostasis, remyelination and adaptive myelination during learning. To determine how aging influences OPCs, we generated a novel transgenic mouse line (Matn4-mEGFP) and performed single-cell RNA sequencing, providing enhanced resolution of transcriptional changes during key transitions from quiescence to proliferation and differentiation across the lifespan. We found that aging induces distinct transcriptomic changes in OPCs in different states, including enhanced activation of HIF-1α and WNT pathways. Pharmacological inhibition of these pathways in aged OPCs was sufficient to increase their ability to differentiate in vitro. Ultimately, Matn4-mEGFP mouse line and the sequencing dataset of cortical OPCs across ages will help to define the molecular changes guiding OPC behavior in various physiological and pathological contexts.
- 일시
  
  2025년 05월 19일 (월) 오전 11시
- 연사
  
  허동은(Oregon Health & Science University)
  허동은(Oregon Health & Sci...) 허동은(Oregon Health & Science University)
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정자 줄기세포에서 유전자 발현을 준비하는 전사 네트워크와 후성유전 조절 [Nat. Struct. Mol. Biol.]

남아 소아암 환자의 생식 능력 보존은 화학치료로 인해 큰 도전 과제입니다. 현재 기술로는 화학치료 후 시험관 정자 생성이나 자가이... 남아 소아암 환자의 생식 능력 보존은 화학치료로 인해 큰 도전 과제입니다. 현재 기술로는 화학치료 후 시험관 정자 생성이나 자가이식이 어려운 상황에서, 정자 줄기세포의 유전자 조절 메커니즘에 대한 이해는 미래 생식의학에 중요한 실마리를 제공합니다. 이번 연구에서는 정자 줄기세포에서 ZBTB16, SOX3, SALL4 등 전사인자들이 유전자 발현을 준비하는 네트워크를 형성하고, 후성유전적 변화를 통해 어떻게 정자 분화를 촉진하는지 규명하였습니다. 특히, 이러한 전사 네트워크와 염색질 구조가 어떻게 미리 설정되어 정자 형성과정 전반을 준비하는지에 대해 논의합니다. 본 세미나는 생식세포 연구뿐 아니라 줄기세포 생물학, 유전체학, 암 연구자들에게도 흥미로운 내용을 제공할 것입니다.
- 일시
  
  2025년 05월 16일 (금) 오전 10시
- 연사
  
  이종일(University of Utah School of Medicine)
  이종일(University of Utah ...) 이종일(University of Utah School of Medicine)