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보고서 상세정보

신경세포 리모델링의 신호전달체계 규명을 통한 뇌기능항진기술 개발
Studies on the Structural Remodelling of Neurons

  • 사업명

    21세기프론티어연구개발사업

  • 과제명

    신경세포 리모델링의 신호전달체계 규명을 통한 뇌기능항진기술 개발

  • 주관연구기관

    서울대학교
    Seoul National University

  • 연구책임자

    박동은

  • 참여연구자

    송상호   이승준   조용철   양수정  

  • 보고서유형

    2단계보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2009-05

  • 과제시작년도

    2007

  • 주관부처

    과학기술부

  • 사업 관리 기관

    한국과학재단
    Korea Science and Engineering Foundtion

  • 등록번호

    TRKO201000012201

  • 과제고유번호

    1355049379

  • 키워드

    dendritic spine.βPix.SPIN90/18/14.시냅스.생활성 라이소지질.dendritic spine.βPix.SPIN90/18/14.synapse.lysophospholipids.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    The neuronal morphology can be changed dramatically by their external environment and extracellular signals. This structural remo...

    The neuronal morphology can be changed dramatically by their external environment and extracellular signals. This structural remodeling of neurons leads to many functional changes that are required for neuronal differentiation and development. To understand structural remodeling of neurons, it is essential to investigate changes in the cytoskeleton of neurons, particularly the actin cytoskeleton which is required for structural remodeling, and the cell signaling pathways that regulate the actin reorganization.
    In the 1st individual project, research focus was on the Rho GTPase signaling pathway which is a major cell signal transduction pathway determining the structural changes of dendritic spines. We investigated the role of ßPix, Abi-1, and CaMKII in the dendritic spine formation and development. We found the molecular mechanism of dendritic spine regulation by ßPix-b during neuronal development. The dimer of ßPix-b is changed into its monomer by tyrosine phosphorylation via AMPA receptor-mediated Src kinase activation and monoeric ßPix-b can locally activate Rac1 at dendritic spines. In addition, we generated neuronal specific ßPix knock-out mice. This will provide a valuable tool for the studies of the development of brain and nerve system. And we also found that Abi-1 is involved in spine development through the interaction with CaMKIIa.
    The 2nd individual project was centered on the role of SNX family in synaptic vesicle recycling, dendritic morphogenesis, and synaptogenesis. We found that SNX18 is involved in the regulation of neuronal development through its interaction with other proteins. We also found that SNX14 functions as a neuronal RGS protein. It regulates Gαs-linked G protein-coupled receptor signaling in neurons.
    In the 3rd individual project, the roles of lysophosphatidic acid(LPA)-mediated signaling on survival, proliferation, migration of neuronal cells were investigated. We have found that LPA prevented apoptosis in a hippocampal progenitor cells, H19-7, at a differentiation-inducing condition. It is shown that the anti-apoptotic effect of LPA is induced by stabilization of Mcl-1, anti-apoptotic factor. We also found that lysophosphatidylcholine (LPC) induces apoptosis of H19-7 through the activation of Fas ligand. Our results suggest that lysophospholipids plays important roles in the regulation of cell proliferation, morphological change, survival, and neuronal differentiation.


    신경세포의 구조변화(remodeling)는 다양한 환경 및 신호인자들 (extracellular signals)에 의해 유도되며, 이는 곧 신경세포의 기능적 변화로 이어진다. 이러한 신경세포의 구조변화는 또한 퇴행성뇌질환, 학습장애...

    신경세포의 구조변화(remodeling)는 다양한 환경 및 신호인자들 (extracellular signals)에 의해 유도되며, 이는 곧 신경세포의 기능적 변화로 이어진다. 이러한 신경세포의 구조변화는 또한 퇴행성뇌질환, 학습장애 및 정신발달장애(mental retardation)와 같은 뇌질환의 원인이 되기도 한다. 따라서 본 연구는 신경세포의 구조변화 (remodeling)를 유발하는 세포신호전달체계의 연구를 통하여 신경세포의 구조 및 기능을 조절할 수 있는 표적단백질을 발굴하고, 이를 이용하여 신경세포의 기능에 이상이 있는 동물 및 세포모델 시스템을 개발함으로써 궁극적으로 뇌질환치료 및 뇌기능항진 방법 개발에 기반을 제공함을 목표로 하였다. 이를 위하여, 제 1 세부과제는 흥분성 신경세포의 시냅스 형성 및 시냅스 가소성에 중요한 dendritic spine의 remodeling에 필수적으로 수반되는 액틴세포골격근 조절의 핵심기전인 Rac GTPase 신호전달경로를 βPix, Abi-1, CaMKII 등을 중심으로 연구하여 그 분자적 조절기작을 규명하였고, 이를 기반으로 dendritic spine의 조절에 이상이 있는 동물/세포 모델을 개발하였다. 제 2 세부과제는 신경세포의 구조적 변화에 수반하여 receptor recycling등의 기능적 변화를 유도하는 endocytosis 조절인자인 sorting nexin family의 신경세포 기능조절에서의 역할을 규명하였고, 이들과 β-Pix 신호전달체계와의 연관성 연구를 통하여 dendritic spines의 morphogenesis 및 metabotropic glutamate receptor 의존적 신경가소성의 분자적 조절기전을 규명하였다. 제 3 세부과제는 신경세포 의 구조변화를 유발하는 생활성 라이소지질 (lysophospholipid) 에 의한 신경세포 특이적 신호전달체계를 규명하였고, 라이소지질에 의한 뇌 세포내 신경신호전달과정이 변형된 형질전환 마우스를 개발하여, 변화된 행동양상을 분석함으로써, 새로운 뇌 활성기능 물질로서 대두되고 있는 라이소지질의 작용 기작을 규명하였다.


  • 목차(Contents) 

    1. 표지...1
    2. 제출문...2
    3. 보고서초록...3
    4. 요약문...4
    5. Summary...7
    6. 목차...9
    7. 제1장 연구개발과제의 개요 ...10
    8. 1. 연구개발의 목적 및 필요성...10
    9. 2. 연구개발의 필요성...10
    10. 제2장 국내외 기술개발...
    1. 표지...1
    2. 제출문...2
    3. 보고서초록...3
    4. 요약문...4
    5. Summary...7
    6. 목차...9
    7. 제1장 연구개발과제의 개요 ...10
    8. 1. 연구개발의 목적 및 필요성...10
    9. 2. 연구개발의 필요성...10
    10. 제2장 국내외 기술개발 현황 ...20
    11. 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...23
    12. 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...37
    13. 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...44
    14. 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...47
    15. 제7장 참고문헌 ...50
  • 참고문헌

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