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오영준 교수, Cyclin-dependent kinase 5 (CDK5)의 새로운 활성 조절기전의 발굴 및 퇴행성신경계질환에서의 관련성 기반 구축 관리자 2018.10.02 100


Cyclin-dependent kinase 5 (CDK5)는 기타의 cyclin의존성 인산화 효소와는 달리 세포의 분열에는 관련이 없으며 신경계 내에서의 여러 생리활성을 조절하는 것으로 잘 알려져 왔다. CDK5는 특히 신경세포의 의 발생, 분화 및 사멸을 선택적으로 조절하는 기전에 대한 연구가 집중적으로 이루어져 왔다. 이와 함께 CDK5의 활성화를 조절하는 기전연구의 일환으로 post-translational modification (PTM)에 대한 연구도 활발하게 진행되어졌으나 주로 인산화나 S-nitrosylation등에 치중되어져 왔다해도 과언이 아니었다.


본 연구실에서는 최근에 뇌원천사업의 장기지원하에 CDK5활성화의 새로운 PTM기전으로서 acetylation modification의 중요성을 부각하는 연구에 집중하여 왔다. 지난 5년간 이주형박사, 고연욱 박사과정 및 정유현 박사과정의 학생의 주도하에 최초로 acetyl-modification site를 규명하였고 (de)acetylation을 조절하는 효소를 밝혔으며 및 acetyl-modifiation의 생리학적 병리학적 중요성을 제시하였다. 이 결과는 9Scientific Reports에 게재를 하였다.


CDK5acetylation에 의한 활성화의 조절에는 SIRT1GCN5가 직접적으로 관여함을 밝혔다. 구체적으로 신경세포의 핵에 존재하는 GCN5에 의해 K33 siteacetylation이 되면 이는 CDK5의 활성화가 소멸는 결과로 이어지며 반대로 SIRT에 의한 deacetylationCDK5의 활성도를 높인다는 새로운 가설을 제시하였다.


그림에서 보는 바와 같이 CDK5의 활성화는 아직 밝히지 못한 특정 핵내기질의 인산화를 촉진하며 이는 궁국적으로 신경세포상장인자인 BDNFtranscription을 증가시킴으로서 신경세포의 분화를 유도하며 발생단계에서 신경세포의 기능과 신경세포간 synapse형성에 중요한 eventneuritogenesis로 이어짐을 밝혔다.


Nature 자매지 Scientific Reports게재 ('18.09)


왼쪽 줄 첫번째가 고연욱 오른쪽 맨 뒷줄이 정유현


 


 

양성욱 교수, 조석근 박사 (제 1저자), 최석원 학생 마이크로 RNA의 주요 조절자인 HYL1 이 빛의 변화에 민감하게 조절되는 새로운 기작 규명
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