| 초록 |
□ 연구개요 본 연구는 살아있는 세포를 둘러싸고 있는 생체막의 대사, 분석, 조절 및 생리적 기능 등 전반적인 Lipidomics(지질체학) 연구를 비탕으로 뇌신경 활성조절의 기초물질인 이온채널과 시냅스 뇌신경전달의 분자적 조절기전을 규명하는 것을 목표로 한다. 특히 인위적인 생체막 조작 및 분석을 위해 새로운 접근방법 및 기술들을 개발,적용함으로 기존의 연구한계를 극복하고, 다양한 분석방법을 적용시킴으로 폭넓은 융합학문의 발전에 기여하고자 한다. 생명과학의 기초인 세포막의 대사·기능연구에 생물물리학적 분자동역학(Molecular Dynamics simulation)과 정량적 지질 분석화학 시스템의 Lipidomics를 접목시킴으로 뇌세포의 활성(Excitability)조절 및 뇌신경 신호전달(Neurotransmission)에 관련된 분자적 기전을 더 정확하게 이해하고 모델링함으로써 나아가 뇌신경조절기전 규명 및 조절약물개발에 응용하고자 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 본 연구단은 신경생리학 연구분야에 새로운 세포막 분석, 조절기술을 개발·적용함으로 기존에 밝혀내지 못했던 생체막의 역할 및 작용기전을 규명하고 Lipidomics라는 새로운 연구분야를 구축해 나가는 선구역할을 하고자 하였다. 또한 분석화학 및 생물물리학적 방법을 접목하여 지질-단백질 상호작용기전을 분자수준에서 이해함으로 더 깊이 있는 뇌신경 신호전달 기능연구를 실현하고자 하였다. 아래 세부연구 목표를 거의 완성한 것으로 판단된다. 1. Lipidomics를 바탕으로 세포막 지질성분의 대사원리를 이해하고 특정 인지질의 조절기술을 개발함으로 살아있는 세포에서 직접적인 인지질조절 시스템을 구축하였다. 2. 분자동역학(MD simulation) 기술을 접목함으로 지질-단백질의 상호작용의 기본 원리를 분자수준에서 이해하고, 모델시스템을 이용해 수용체와 인지질에 의한 채널활성 조절원리를 이해함으로 신경계 작동원리와 기능을 규명하였다. 3. 세포막 인지질에 의한 이온채널조절의 기전연구를 바탕으로 뇌신경의 신경흥분 조절 및 시냅스 신호전달에 미치는 영향을 측정하였다. 4. 세포막 지질의 작용 원리를 다양한 이온채널에서 공통적으로 작용하는 원리를 파악할 수 있었다. 이를 바탕으로 후속 연구를 통해 새로운 모델을 제시할 수 있으리라 판단된다. □ 연구개발결과의 중요성 본 연구는 새로운 기술개발 및 차별화된 접근방법의 실현을 바탕으로, 생체막 조절 및 기능이해라는 문제해결을 이루며, 동시에 최고 수준의 논문에 연구결과를 발표함으로 국내학문을 한 단계 발전을 이루어 나갈 것이다. 본 연구 결과는 우선 학문적 발전에 큰 기여를 할 것이고, 새로운 기술들을 관련 연구 분야에 적용함으로 다양한 분야의 발전을 이루어 나갈 수 있을 것이다. 궁극적으로는 새로운 omics 학문영역이 개척/발전되고, 연구결과를 통해 새로운 약물의 개발에 응용함으로 기초학문의 발전과 더불어 의약, 공학, 생명공학의 발전에 기여할 수 있으리라 사료된다. 본 연구결과는 살아있는 세포에서 세포막 지질의 대사, 분석, 기능, 조절 등에 관한 새로운 연구 및 기술개발을 실현해 나감으로 세포막의 기능을 더 정확히 이해하고, 나아가 뇌신경 활성의 기초물질인 전압의존성 이온채널의 분자적 조절기전을 규명해 나감으로 신경계의 신경전달물질 분비, 시냅스 신호전달의 작용기전을 이해하는데 밑바탕이 될 것이다. 리도믹스 및 분자동력학 등의 새로운 접근방법은 세포막과 관련되어 있는 수많은 연구분야에 응용될 수 있어 학문적 파급효과를 가져올 수 있을 것이며, 새로운 채널조절물질의 개발 및 응용을 유도하고, 간질이나 통증 등 이온채널 및 신경전달 관련 뇌질환의 이해 및 치료에 도움을 줄 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
