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기초지원연,성체줄기세포 표지 분석기술 개발 스크랩 | ||||
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기초지원연,성체줄기세포 표지 분석기술 개발미국 연구진과 공동개발…'암 초기 분석법' 등 후속 연구 탄력인체 내 극소수로 존재하는 성체줄기세포의 고유 세포분열 특성에 대한 분석법이 개발됨에 따라 향후 성체줄기세포의 ▲표지 ▲분리 ▲대량배양 ▲질병치료 등 응용연구수행에 새로운 전기가 마련됐다.
허양훈 한국기초과학지원연구원(원장 정광화) 전자현미경연구부 박사팀은 성체줄기세포의 비대칭적 자기복제(asymmetric self-renewal) 현상을 바이오이미징기법으로 분석하는 기술 개발에 성공했다고 9일 밝혔다.
이번 연구는 제임스 셜리(James Sherley) 미국 성체줄기세포기술센터(Adult Stem Cell Technology Center) 박사와의 국제공동연구를 통해 이뤄졌다. 성체줄기세포는 비대칭적 자기 복제 (Asymmetric Self-Renewal)라는 독특한 세포분열방식을 통해 2개의 딸세포 중, 향후 줄기세포가 될 1개의 딸세포에게만 줄기세포 고유의 '불멸 유전정보(immortal DNA)'를 전달한다. 다른 딸세포는 유전정보를 전달 받지 못한 상태에서 분화 후 세포사멸에 이르게 된다.
이번 연구는, 2개의 딸세포 중 어느 쪽이 줄기세포 고유의 불멸 유전정보를 전달받아 성체줄기세포로 분화되는 지를 밝혀내는 분석법을 작년에 이어 추가로 개발한 것이다.
새롭게 발굴된 성체줄기세포 바이오마커 후보분자인 메틸화된 히스톤 형태의 'H3K27me3와 H3K4me3'과, 기존의 성체줄기세포 바이오마커이자 immortal DNA 표지분자인 'H2A.Z'에 대한 이중면역형광염색을 실시한 후, 바이오 분자이미징 분석이 진행된다.
‘H3K27me3 와 H3K4me3’ 분자가 사멸될 운명인 다른 딸세포에 비해 상대적으로 많이 분포함을 밝혀냄에 따라, 이들이 성체줄기세포를 특이적, 효율적으로 표지할 수 있는 바이오마커임을 확인했다.
이번 연구 결과를 토대로 현재 초기 연구가 진행 중인 기초지원연의 '슈퍼바이오-전자현미경과 3차원 전자토모그래피 분석기법 기반 성체줄기세포 염색체의 크로마틴 조절단백질들의 3차원 분자구조연구'가 본 궤도에 오를 것으로 전망된다.
또한 기초지원연 오창 본원에 설치중인 슈퍼 바이오-전자현미경이 본격 가동되면 분자이미징 관련 연구가 탄력을 받을 것으로 예상된다.
허양훈 박사는 "인체 내 극소수로 존재하는 성체줄기세포를 손쉽게 표지할 수 있는 분석기술 관련 정보를 생물정보학 DB와 연계해 제공하는 것이 가능할 전망"이라며 "'세포노화방지기전 연구'나 '암 초기진단 분석법 개발' 등의 후속 연구에도 크게 기여할 것"이라고 밝혔다.
한편 이번 연구 성과는 Nature 지의 세포생물학 분야 자매지인 '세포 사멸과 질병(Cell Death and Disease)'지의 4일자 온라인판에 게재됐다.
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