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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김보연
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 과학기술연합대학원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수5
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일차 섬모는 대부분의 척추동물의 기질과 상피세포 표면에서 발견되는 움직이지 않는 섬모이다. 세포 밖의 정보를 받아드리고 전달하는 중요한 역할을 하며, 미소관을 기초로 한 세포 감각수용적인 안테나와 같은 모양을 가지고 있다. 일차 섬유는 운동 섬유와는 다르게 세포 휴지기에 기저체의 엄마 중심소체로부터 만들어지고 세포분열이 일어나기 전에 재빨리 분해되는 주기를 나타낸다. 일차 섬유가 제대로 생성 또는 분해되지 않게 되면 세포의 증식과 분화에 따른 이상을 주어 신장 낭종, 고혈압, 당뇨병, 비만, 신경·시각·호흡기 등 발생적인 질병과 암과 같은 질병들을 초래한다. 일차 섬유가 다양한 질병 유도에 중요한 역할을 하고 있음에도 불구하고, 이에 대한 명확한 메커니즘은 아직 밝혀지지는 않았다. 이에 따라 이 논문에서는 일차 섬유 분해 억제제를 찾는 연구를 진행함으로써 Ciliogenesis에 대한 정확한 메커니즘 알고자 하였다. 첫 번째로, 곰팡이에서 추출한 297개의 화합물질들을 두 번의 스크리닝을 통하여 KY-0120이 일차 섬유 분해 억제에 가장 큰 효과를 나타냄을 확인하였다. 핵자기 공명(NMR)을 분석한 결과, KY-0120이 기존에 알려진 Brefeldin A (BFA)와 동일 물질인 것을 알 수 있었다. 이전 보고에서 알려진 Wnt5a-CK1ε-Dvl2-Plk1-유도된 일차 섬유 분해 메커니즘을 기반으로, BFA가 어떻게 일차 섬유 분해를 억제를 시키는지 연구를 진행하였다. GST-pull down and immunoprecipitation assay의 결과는 BFA가 CK1ε과 Dvl2의 상호작용을 방해하여 Dvl2의 인산화를 억제시키는 것을 증명하였다. 또한 BFA를 처리함으로써 Plk1의 mRNA 양이 감소한다는 사실을 in vivo-ubiquitination assay, semi-quantitative conventional RT-PCR, and quantitative real-time RT-PCR 분석과 같은 실험들을 시행하여 증명할 수 있었다. 또한 BFA가 세포 주기 진행을 억제하는 현상도 FACS data를 통해 확인 할 수 있었다. 이러한 결과들은 BFA가 CK1ε-Dvl2-Plk1-유도된 일차 섬유 분해 억제에 효과적인 물질임을 보여주었다. 이 연구를 통해 일차 섬유의 구체적인 생성 또는 분해기작에 대한 연구와 Ciliopathy의 치료제 개발에 대한 가능성을 기대해 본다.
목차
Ⅰ. Introduction ······································ 11.1 What is the primary cilium ······························· 11.2 About ciliopathy ············································ 31.3 Primary cilia and cell cycle ······························· 6Ⅱ. Materials and Method ························ 142.1 Plamid construction ········································· 142.2 Chemical structure elucidation ···························· 142.3 Serum-starvation based ciliogenesis assay (the first round of screening), serum-restimulation assay (the second round of screening), and Immunofluorescence analysis ······· 152.4 GST pull-down assay and immunoblotting analysis ··· 162.5 Immunoprecipitation (IP)-kinase assay ··················· 172.6 In-vivo ubiquitination assay ······························· 172.7 Semi-quantitative conventional RT-PCR and quantitative real-time RT-PCR analysis ······························· 182.8 Flow cytometry (FACS) analysis ························ 19Ⅲ. Results ············································ 203.1 Compound library screening for inhibitors of primary cilium disassembly ·········································· 203.2 Inhibition of primary cilia disassembly and ciliary elongation by KY-0120 ·················································· 213.3 Inhibition of primary cilium disassembly by BFA ···· 223.4 Inhibition of the binding of CK1ε-Dvl2 by BFA ······· 233.5 Transcriptional repression of Plk1 by BFA ············ 243.6 Cell cycle arrest by BFA ································· 25Ⅳ. Discussion ······································· 39Ⅴ. Future study ···································· 56References ······················································ 56
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