• 한국동물학회:뉴스레터
• /
• 제18권1호
• /
• pp.16-25
• /
• 2001

Wnt signaling의 주요 분자인 $\beta$-catenin의 기능과 조절에 관한 연구, 특히 TCF family 단백질과 함께 작용하는 신호전달에 관한 연구가 최근에 활발히 진행되고 있다. $\beta$-catenin 단백질은 Drosophila나 Xenopus의 발생초기에 중요한 역할을 한다는 것이 알려져 있고 Wnt (Wingless) 단백질에 의하여 활성화되는 신호전달 과정에 관여한다고 알려져 있으므로, TCF 단백질들이 Wnt signalling pathway에 작용한다는 것을 의미한다. 즉, $\beta$-catenin/TCF complex는 발생초기의 세포의 운명을 결정하는 세포의 분화에 중요하리라 생각된다. 또한 $\beta$-catenin/TCF complex는 세포의 암화에도 중요하다는 것이 보고되었다. 정상세포의 경우, $\beta$-catenin은 APC 라는 tumor suppressor에 의하여 결합하고 단백질의 분해가 유도되어 핵 안의 TCF와 결합하지 못하는데, 암세포의 경우 APC가 결실되었거나 $\beta$-catenin의 양이 과도하게 발현되어 암세포화 되는 것으로 보인다. 즉, $\beta$-catenin은 일종의 oncogene으로 작용하는 단백질이며, 그 작용에 필수적인 전사인자가 TCF라는 것이다. 특히, 대장암세포에서 이 $\beta$-catenin/TCF complex에 의해 활성화되는 유전자로서 c-myc과 cyclin Dl 등이 있는 것으로 보아, $\beta$-catenin/TCF 단백질은 세포의 증식 및 사멸에 관여하는 단백질들의 발현을 조절하는 매우 중요한 인자라고 생각된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.193-207
• /
• 2009

세포 내에서 일어나는 단백질 신호 전달 과정은 단백질간의 상호작용을 통해 수행되고 조절된다. Yeast 상호작용 정보와 녹색형광단백질(GFP)을 이용하여 밝혀진 약 5,000여 개의 Yeast 단백질 위치정보를 이용하여 가중치를 부여하고 신호 전달경로 추출 및 예측을 위한 고성능 LocSPF 알고리즘을 최초로 제안하였다. 가중치 알고리즘에 의해 산출된 결과 중 의미 상관도가 높은 것을 채택한 후 KEGG에서 제공하는 신호전달 경로와 같은 신호전달 경로를 추출하는지 유사도 비교를 하였다. 한편 더 나아가 아직 실험을 통해 밝혀지지 않은 단백질 신호전달 경로를 예측하여 결과를 제시함으로써 본 연구를 통해서 알려지지 않은 새로운 신호전달 경로를 발견하거나 이전 경로에 참여하지 않은 단백질들을 발견할 수 있는 가능성을 제시 하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
• /
• 한국컴퓨터정보학회 2008년도 제39차 동계학술발표논문집 16권2호
• /
• pp.77-84
• /
• 2009

단백질과 단백질의 상호작용은 최근 각광받고 있는 분야이다. 효모를 이용해 two-hybrid system의 실험으로 밝혀진 약 5,000여 개의 이스트 단백질의 위치정보를 이용하여 가중치를 부여고 단백질 신호 전달 경로 추출을 위한 LSPF 알고리즘을 최초로 제안 하였다. 세포 내 단백질 위치정보를 기반으로 제안한 LSPF 알고리즘에 의해 산출된 결과 중 의미적 상관도가 높은 것을 채택한 후 KEGG에서 제공하는 신호전달 경로와 같은 신호전달 경로를 추출하는지 비교분석 하였다. 최초로 제안된 단백질 위치정보를 이용한 신호전달 경로 찾기 연구가 발전되면 다양한 유전적 질병의 원인을 파악할 수 있고 치료제 개발에 단서를 얻을 수 있는 초석이 될 수 있다.

• 한국생물정보학회:학술대회논문집
• /
• 한국생물정보시스템생물학회 2004년도 The 3rd Annual Conference for The Korean Society for Bioinformatics Association of Asian Societies for Bioinformatics 2004 Symposium
• /
• pp.64-73
• /
• 2004

세포 내에서 일어나는 신호 전달 과정은 단백질간의 상호작용을 통해 수행되고 조절된다. 단백질 상호작용 데이터를 활용하여 수행된 연구로는 단백질의 기능을 유추하거나 전체 네트워크 중 다른 지역보다 더 조밀한 상호작용을 추출하여 complex 혹은 pathway를 발견하고 진화 과정을 이해하는 바탕이 되고 있다. 본 연구에서는 신호 전달 경로에 대한 사전 정보 없이 yeast 상호작용 정보와 녹색형광단백질(GFP)을 이용하여 밝혀진 4000여 개의 yeast 단백질 위치 분포 data를 이용하여 신호전달경로를 찾는 방법을 시도했다. 기존 연구에 의해 밝혀진 yeast 내의 단백질 위치 분포 결과를 보면 21개의 category에 대해 각 단백질 상호작용 분포가 다양하게 나타나고, 특정 위치에서 상호작용 빈도수가 현저히 크다는 것을 알 수 있다. 특히 두 단백질이 같은 장소에 있을 경우 상호작용 확률이 높으며, 세포 내 소기관 사이에도 상호작용의 정도가 다양함이 알려져 있다. 따라서 이러한 분포상의 특성을 고려하여 상호작용을 기반으로 하여 세포막 단백질을 출발점으로, 핵에 있는 단백질을 도착점으로 잡고, 그 사이에 존재하는 다양한 가능 경로 중에서 단백질의 위치 정보를 가중치로 사용하여 그 중 최대 가능 경로를 찾도록 구현하였다. 이와 같은 pathway 모델링은 기존에 밝혀진 pathway와의 비교를 통해 알려지지 않은 새로운 경로를 발견하고, 이전에 경로에 참여하지 않은 단백질들을 발견할 수 있고, 이미 알려진 단백질들의 새로운 기능들에 대해서도 추론할 수 있을 것이라 기대한다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
• /
• 제30권6호
• /
• pp.573-584
• /
• 2003

최근 유전체학과 단백질체학 분야에서 생성되는 방대한 분량의 데이타로부터 생물학적 의미를 추출해내기 위한 생물정보학적인 도구들에 대한 필요성이 크게 대두되고 있다. 본 논문에서는 세포 신호전달 경로에 관한 정보를 효율적으로 표현, 저장함은 물론 저장된 데이타로부터 생물학적 의미를 추출할 수 있도록 하기 위한 다양한 요구 조건들을 생물학자의 관점에서 분석하고, 이들 요구조건을 체계적으로 반영하여 설계한 ROSPath 데이타베이스 시스템을 제안한다. ROSPath 데이타 모델에서는 향후의 확장성을 고려하여 불완전한 지식의 표현이 가능하도록 하며 인터넷상에서 기존의 다른 생화학 데이타베이스를 공유할 수 있는 연결성을 제공한다. 또한, 객체지향 모델을 이용하여 계층적인 구성을 제공함으로써 효율적인 검색을 지원한다. ROSPath 데이타 모델은 두 가지 주요 데이타 요소인 ‘바이오 개체’와 ‘상호작용’으로 정의된다. 바이오 개체는 세포 신호전달 경로에 관여하는 단백질과 단백질 상태 등과 같은 개개의 생화학적인 개체를 의미하고, 상호작용은 단백질 상태 전이나 화학 반응, 단백질-단백질 상호작용 등과 같은 바이오 개체들 간의 다양한 관계 및 신호전달과정을 설명한다. 제안된 ROSPath 데이타 모델을 이용하여 구성되는 복잡한 정보 네트워크는 다양한 생화학 프로세스들을 기술하고 분석하는 데에 활용할 수 있다.

• 한국동물학회지
• /
• 제38권4호
• /
• pp.542-549
• /
• 1995

Extracellular matrix(ECM) 단백질이 SK-N-SH 및 IMR-32 세포주가 신경계 세포로 분화되는 데 미치는 영향을 조사하였다. Laminin과 collagen으로 도말한 배양기에서 7일간 배양했을 때 SK-N-SH세포는 잘 발달된 신경측색생장을 보였으나 IMR-32세포는 뚜렷한 형태변화를 나타내지 않았다. 왜 IMR-32세포가 ECM 단백질에 반응을 하지 않는가를 규명하기 위하여 ECM단백질에 의한 초기 신호전달기작을 두 세포주에서 분석하였다. ECM 단백질을 도말한 배양기에 세포를 깔았을 때 한시간 만에 tyrosine 인산화된 단백질이 두 세포 모두 증가함을 볼 수 있었다. 아울러 focal adhesion kinase(FAK)의 tyrosine 인산화도 두 세포주 모두에서 증가하였다. 이러한 결과는 두 세포주가 ECM 단백질에 의한 초기 신호전달체계가 정상임을 의미한다. 신경세포 분화과정에 증가한다고 알려진 Bcl-2 및 NSE의 량을 ECM 단백질 처리후 조사하였을 때 SK-N-SH 세포주는 두 단백질이 증가 했지만 IMR-32 세포주는 변화가 없었다. 이러한 결과는 IMR-32 세포주가 ECM 단백질에 반응하지 않는 것이 ECM 단백질에 의한 신호전달체계에 문제가 있다기 보다 신경계세포로 분화되는 데 필요한 유전인자의 발현조절에 문제가 있음을 시사한다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
• /
• 한국응용약물학회 1995년도 제3회 추계심포지움
• /
• pp.17-21
• /
• 1995

대부분의 인슐린의 작용들은 인슐린 수용체를 통하여 이루어진다. 인슐린이 수용체에 결합하면, 수용체 고유의 tyrosine kinase 효소활성의 증가를 유발시키며, 결과적으로 세포내에 존재하는 기질 단백질, IRS-1, 의 tyrosine 잔기의 인산화를 증가시키게 된다. 이후, 여러 형태의 serine / threonine protein kinase 의 연속적인 활성화가 일어난다. 이들에 부가해서, 인슐린의 효자는 세포핵 내에까지 전달되어 유전자 발현의 조절과 같은 세포핵 고유의 활동에도 관여한다. 현재, 세포막에서 시작된 인슐린의 신호들이 세포핵까지 전달되는 정확한 기전에 대해서는 알려진 바 없지만, 최근의 연구에 의하면 MAP Kinase 와 S6 Kinase 그리고 Transcription Factor AP-1의 중요성이 제시되고 있다. 특히 유전자 조절 기전에는 핵단백질인 transcription factor의 인산화 반응이 큰 역할을 한다고 보고되고 있는바, 본 연구에서 AP-1. transcription factor 의 인산화 반응이 인슐린의 신호전달계에 미치는 역할에 대하여 고찰하였다. 요약하면, AP-1 transcription factor의 구성원인 c-Jun, c-Fos 그리고 Fos 관련 단백질들의 인산화가 인슐린에 의해 증가되며, 동시에 그들의. DNA-binding activity 와 유전자 발현의 활성이 증가됨을 밝힘으로써, AP-1 transcription factor의 인산화 반응이 인슐린의 핵 내에서의 작용기전에 중요한 역할을 함이 제시되고 있다. 또한 AP-1 의 인산화 반응에 관여하는 세포핵 protein kinase로서 Casein Kinase II 의 중요성이 밝혀졌다.

• 한국가금학회:학술대회논문집
• /
• 한국가금학회 2002년도 가을 학술발표논문집
• /
• pp.46-58
• /
• 2002

포도당 대사에서 중심적인 역할을 담당하고 있는 호르몬인 인슐린의 작용기전은 이전에 알려진 것보다 매우 다양하고 복잡한 세포내 신호전달 체계에 의해서 수행된다. 지난 10여년간 이러한 세포 신호전달 흐름내 중간물질인 여러 가지 단백질의 역할에 대해서 많은 연구가 진행되어 적지 않은 성과를 거두고 있다. 근래에는 해당 유전자에 대해 분자생물학적인 조작을 가하여 실험동물 체내에서 이러한 중간 단백질이 발현되지 못하도록 한 후, 각 조직에서의 인슐린 신호전달 체계를 더욱 심도 있게 연구하고 있다. 여러 연구방법 가운데서, 특히 조직 특이적으로 특정 유전자를 제거하여 태어난 개체를 이용하고, 또한 이들을 서로 교배시켜 나타나는 현상을 연구하여 비정상적인 포도당대사를 이해하는데 많은 도움을 받고 있다. 동물종에 따른 대사상의 차이점 등으로 인해 적지 않은 한계를 갖고 있지만, 동물 질환모델은 포도당 대사와 같은 생체 내에서 중요한 작용을 깊게 이해하고 더 나아가서는 비정상적인 대사를 밝히는데 핵심적인 역할을 수행하고 있다. 기초분야의 성과를 활용하는 응용학문인 축산분야에서도 이러한 접근방법과 연구 결과는 시사하는 바가 있을 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.235-240
• /
• 2002

방선균은 토양속에 서식하는 그람 양성 세균으로 세포성 장의 어느 시기에 영양세포가 이어져 연쇄상의 기균사를 형성하고 그 끝에 포자를 형성하는 동시에 생리학적 분화로 표현되는 다양한 이차대사물질을 생산한다. 이들의 복잡한 생활사에 따른 분화에는 진핵생물의 ser/thr protein kinase와 원핵생물의 his/asp acid protein kinase 등과 같은 다양한 신호전달 단백질들이 조절을 담당하고 있다. Akt kinase는 진핵생물에서 보고된 ser/thr kinase로.세포내의 다양한 신호전달기구를 조절하고 있으며, 세포내의 Akt kinase의 활성화 또는 불활성화가 세포 증식, 분화, 생존, 세포사등의 신호전달에 결정적인 역할을 담당한다. 방선균으로부터 Akt kinase와 유사한 기능을 갖는 신호전달 단백질을 규명하기 위하여, Akt kinae의 target단백질들의 인산화 부위 보존영역으로부터 나타나는 아미노산의 consensus sequence를 기초로 하여 형광물질로 라벨시킨 합성 peptide(FITC-TRRSRfESIT)를 제작하였다 제작한 기질 peptide에 인산화가 일어나면 아가 로스 전기영동상에서의 운동성에 차이가 나타나고, 이를 자외선하에서 형광 peptide를 관찰하는 방법으로 인산화 assay를 실시하였다. S. griseus IFO 13350을 배양한 cell-free extract로부터 ammonium sulfate fractionation과 DEAE-Sepharose, Mono Q, Resource Phenyl-Superose, Gel permeation 등 수 단계의 column chromatography를 통하여 Akt 유사 단백질을 정제하였다. 그 결과 방선균에도 고등생 물의 Akt와 유사한 기질특이성을 갖는 인산화 단백질이 존재하는 것으로 판단되었으며, 그 중의 하나는 분자량이 39 kDa 정도의 크기를 갖는 단백질로 판명되었다. 지금까지의 인산화 단백질 연구는 활성측정법이 어려워 연구자들에게 많은 제한을 주어 왔지만, 본 연구에서 사용한 합성 peptide를 이용하는 방법을 보다 다양한 인산화 단백질에 대하여 적용한다면, 인산화 단백질 및 조절물질 개발에 많은 도움이 될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
• /
• 제4권1호
• /
• pp.29-35
• /
• 2000

A phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)는 인슐린 신호전달의 상위구성 요소로 다양한 세포에서 단백질합성을 촉진한다. PI3K와 하위의 mammalian target of rapamycin (mTOR)가 착상전 생쥐 배아의 인슐린 신호전달에 관여하고 있는지의 여부를 조사하고자 하였다. 생쥐의 8-세포기 배아를 인슐린 또는 PI3K및 mTOR의 억제제를 포함한 조건에서 배양하면서 발생율, 할구수, 단백질합성 및 인산화를 조사하였다. 인슐린의 첨가는 포배형성과 부화 등 형태발생을 촉진하며 포배내 평균 할구수, 8-세포기 배아의 단백질 합성과 인산화를 유의하게 증가시켰다. PI3K의 억제제인 wortmannin과 mTOR를 억제하는 rapamycin은 인슐린에 의한 발생율, 포배내, 할구수, 단백질합성의 증가 효과를 상쇄하였다. 오토라디오그라피에서 두종의 인산화단백질인 pp22와 pp30의 인산화가 인슐린 처리에 의해 증가함을 확인하였다. 이상의 결과에서 생쥐 8-세포기 배아의 발생을 촉진하는 인슬린 신호의 전달에 PI3K와 mTOR가 관여함을 알 수 있다.