분자세포신경생물학연구실

I. 분자세포신경생물학 연구실 (Molecular and Cellular Neurobiology laboratory)

  1. 책임자: 서병창 (bcsuh@dgist.ac.kr)
  2. 소속: 대구경북과학기술원 뇌과학전공
  3. 주소: 711-873 대구광역시 달성군 현풍면 상리 50-1 대구경북과학기술원
  4. 전화: 053-785-6123

II. 실험실소개

본 연구실은 신경계의 다양한 기능에 직간접적으로 관여하고 있는 생체막(plasma membrane)의 역할을 신경세포 활성화 및 신호전달과 관련하여 그 작용기전을 규명하고자 한다. 대부분의 신경세포는 전기적 흥분성을 지니고 있는데, 이러한 세포의 성질은 그 세포막 또는 생체막에 존재하는 이온채널의 활성에 의해 조절된다. 이온채널의 활성은 세포막 탈분극에 의한 전위차뿐 만 아니라 세포막에 존재하는 신경전달물질이나 호르몬의 수용체들에 의해서도 동시에 조절된다. 우리는 수용체에 의한 이온채널의 활성조절기전을 이해함으로 신경세포에 작용하는 신호전달물질의 작용 기전 및 역할을 밝히고자 한다. 특히 생체막의 지질을 총체적으로 분석하는 lipidomics 방법을 이용하여 신호전달기전에 있어서 인지질의 기능을 규명하고 각각의 지질과 채널간의 네트워크를 해석함으로써 입체적이고 역동적인 신호기구의 모델을 제시하고자 한다. 이러한 연구결과들은 신경세포의 활성화, 호르몬 분비, 학습, 기억, 세포성장 및 분화 등 생리학 및 병태생리학적 기전을 규명하는데 큰 도움이 될 것이다.

III. 대표연구분야

시스템 뇌과학 (Systems Neuroscience)를 바탕으로 한 신경질환 (간질, 통증) 연구

연구목표 1. 뇌신경계의 KCNQ K+ channel 기능 연구

간질 발생의 주요 인자 중 하나인 KCNQ 채널의 분포를 뇌에서 파악하고, 각 뇌 세포에서의 채널의 역할, 수용체에 의한 조절기전, 세포의 활성화에 미치는 채널의 기능 등을 연구한다. KCNQ channel은 대표적으로 Hippocampus의 pyramidal cortex neuron에 다량 발현된다. 먼저 각 조직에서 채널의 분포를 파악하고, 세포막 수용체에 의한 조절기전, 이차신호전달물질에 의한 조절기전, 그리고 세포막 인지질에 의한 조절기전을 연구함으로 전체적인 KCNQ 채널의 조절 메카니즘을 규명한다. 그 후 신경세포의 활성에 미치는 KCNQ 채널 역할을 밝히고 채널 조절 물질을 찾아나갈 예정이다.

연구목표 2. 통증(pain) 감각신호 전달기전 연구

통증 전달 세포인 Dorsal Root Ganglion (DRG)과 Dorsal Horn에 분포하는 채널의 활성 조절기전을 이해하고 수용체에 의한 각 채널의 조절 메카니즘과 통증의 신호전달기전을 규명한다. 먼저 DRG 에 특이적으로 존재하는 voltage-gated Ca2+ (CaV) channel, ASIC, TRP의 분포를 규명하고 그 채널의 활성 및 수용체에 의해서 조절되는 기전을 규명한다. 그 후 세포막 인지질에 의한 조절기전, 이차신호전달물질에 의한 조절기전 등을 연구함으로 통증의 sensitization, desensitization, 그리고 pain transmission 등에 관련된 메카니즘을 규명한다.

연구목표 3. 세포막 인지질 (Phospholipids) 기능 연구

인위적이고 직접적인 방법을 이용한 세포막 인지질 조절기술을 개발하고 인지질 조절에 의한 세포활성의 변화를 연구한다. 특히 인지질은 세포막 이온채널의 활성조절 및 기능에 많은 역할을 담당하고 있지만 아직 그 기능이 정확히 규명되어있지 않다 (그림 1). 현재 많이 사용되고 있는 rapamycin-induced phosphatase 방법뿐만이 아니라 voltage-sensitive phosphatase에 의한 세포막의 phosphoinositide 인지질 조절을 통하여 세포막 채널 단백질과 세포질 단백질의 역할을 규명한다. 새로운 인지질 조절방법 (PI 4-phosphatase, PTEN, PLA2 system)을 개발하고 세포막의 인지질 기능연구를 수행함으로 신경세포에서의 채널 기능 및 synaptic transmission mechanism 연구를 수행할 예정이다.

PIP2에 의한 이온통로 조절

IV. 관련사이트

  1. 분자세포신경생물학 연구실 http://home.dgist.ac.kr/bcsuh/
  2. 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌과학전공 http://brain.dgist.ac.kr/
  3. 대구경북과학기술원(DGIST) http://www.dgist.ac.kr/korean/index.html
 
open/brain1/neurolab/bcsuh.txt · Last modified: 2011/12/20 12:57 by admin
 
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