| 초록 |
□ 연구개요 본 연구에서는 비만, 당뇨병등과 같은 대사성질환과의 관련성이 시사되어진 핵내수용체 PPARδ와 상호작용하는 단백질로 Y2H시스템에서 동정된 ZFP251의 PPARδ와의 상호작용 및 PPARδ의 생리활성에 미치는 영향을 분석하여 PPARδ의 새로운 생리활성이 ZFP251과의 상호작용을 기반으로 나타나는지를 ZFP251유전자의 발현을 억제 또는 제거한 세포 및 동물에서 분석함으로써 골격근의 항상성 및 에너지 대사를 제어할 수 있는 분자조절기전을 제시하고자 하였음. □ 연구 목표대비 연구결과 ■ Yeast Two-hybrid에서 PPARδ와 상호작용하는 표적유전자로 동정된 ZFP251과의 상호작용을 co-immunoprecipitation assay로 분석하여 PPARδ가 표적단백질인 ZFP251과 상호작용하고 있음을 분자수준에서 규명하였고, 이러한 상호작용은 PPARδ의 전사활성에 영향을 미치고 있음을 확인하였음. ■ ZFP251의 아미노산 배열을 기반으로 in silico분석을 수행한 결과, KRAB domain이 존재하는 zinc finger protein으로 동정되었고, 주로 세포의 핵내에 발현되고 있음을 확인하였음. ■ C2C12 myoblast을 사용한 실험에서 ZFP251의 발현이 억제되면 myotube로의 분화가 억제되고, 이러한 ZFP251 발현억제는 myostatin의 발현을 유도하여 근육분화를 조절하고 있음을 C2C12세포모델에서 확인하였음. ■ 생체내에서의 정확한 ZFP251의 기능을 규명하기 위하여 CRISPR/CAS9 시스템을 이용하여 ZFP251 knockout (KO) 마우스를 제작하여 ZFP251 유전자의 다른 부위가 deletion된 두 개의 마우스라인을 수립하였음. ■ 골격근항상성에 있어서의 ZFP251의 역할을 분석하기 위하여 ZFP251 KO마우스와 wild-type마우스의 골격근에서 발현되고 유전자를 RNA-sequencing으로 분석하여 다양한 데이터 베이스를 사용하여 분석한 결과, 에너지 대사와 관련된 유전자의 발현변화가 두드러졌음. ■ ZFP251 KO마우스에 cisplatin을 투여하여 골격근손상을 유발한 다음, 재생과정에서의 ZFP251의 역할을 분석한 결과, 골격근 섬유직경의 크기에서 차이를 보였음. ■ 또한, 고지방식이 섭취 ZFP251 KO마우스를 분석한 결과, 체중감소와 함께 지방구직경의 크기변화를 동반한 adipocyte의 hypertrophy가 관찰되었음. □ 연구개발결과의 중요성 ■ 본 연구에서 수행한 핵내 전사인자 PPARδ의 표적유전자로 동정된 ZFP251의 기능을 PPARδ의 기능조절과 연관하여 골격근의 항상성, 에너지 대사조절을 중심으로 ZFP251의 발현을 knockdown 또는 knockout시킨 세포 및 동물에서 분석한 연구는 지금까지 어디에서도 연구되어 밝혀진 바가 없는 독창적인 연구로, 다양한 PPARδ의 생체기능제어에 지평을 여는 우수하고 창의적인 연구라 사료됨. ■ PPARδ의 타깃으로 규명하여 그것의 기능을 밝힌 ZFP251을 경유한 PPARδ의 골격근 세포기능 및 에너지대사 조절작용은 향후 PPARδ와의 상호연관성 규명을 통해 관련질환의 치료제 개발을 위한 실마리를 제공할 수 있으며, ■ 또한, PPARδ의 타깃 유전자인 ZFP251 KO마우스의 개발은 향후 골격근 및 에너지 대사 관련 질환의 연구에 활용가능한 중요한 연구성과라 사료됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
