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  • 성과유형
  • 이론

  • 성과연구단계 TRL2 : 기본개념정립
    1. TRL1
    2. TRL2
    3. TRL3
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    6. TRL6
    7. TRL7
    8. TRL8
    9. TRL9
  • 신약연구단계 신약TRL1 : 과학지식기반리뷰
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  • 성과키워드
  • 마그네슘  마그네슘조절물질  신호전달계  세포내조절단백질  혈관내피세포  Magnesium  Magnesium-RegulatingFactors  SignalingPathways  IntracellularRegulatingProtein  VeinEndothelialCells 

  • 성과내용
  • 마그네슘은 세포에서 가장 많은 이가 양이온으로 생명현상에 중요한 기능을 담당하는 수 백개의 효소들이 직접 또는 간접적으로 마그네슘-의존적이다. 또한 마그네슘 결핍은 순환기계, 당뇨, 알레르기, 골다공증 및 신경계 등 많은 질환들을 야기할 수 있다. 그러나 세포내 마그네슘 조절에 대한 연구는 매우 미비하다. 이에 본 연구진은 세포내 마그네슘 조절기전을 규명하고 그 조절 물질을 동정하고자 하였다. 따라서 본 연구진은 VEGF 또는 bFGF에 의한 세포내 마그네슘 증가효과가 tyrosine kinase/PI3 kinase/PLC pathway를 경유하여 세포내 마그네슘 저장소로부터 유리에 기인함을 밝혔다. 또한 세포내 마그네슘 농도의 최종 조절물질로 예측되어지는 PIM IV(phosphoinositide metabolite, 보안상 약어를 사용하여 실험을 진행하였음, 특허 출원 및 실험진행상 물질을 밝히지 못하는 점을 양해해주시기 바람)를 주입시 세포내 마그네슘은 유의하게 증가하였으며, PIM IV 조절 단백질로 알려진 molecule X(보안상 약어를 사용하여 실험을 진행하였음, 특허 출원 및 실험진행상 물질을 밝히지 못하는 점을 양해해주시기 바람)를 선택적으로 발현을 억제하여 세포내 마그네슘의 변화를 조사하였다. 최종 마그네슘 조절물질인 PIM IV가 세포내 마그네슘 증가시키기 위해서는 molecule X를 경유함을 시사하며, 더욱이 VEGF에 의한 tube formation 및 cell migration이 molecule X를 knockdown시킨 세포에서 거의 완전히 차단되었다. 이는 VEGF에 의한 혈관 신생성이 세포내 마그네슘 조절에 연관되며, 특히 molecule X가 중요하게 관여하고 있음을 시사한다. 이는 molecule X가 세포내에서 여러 병태생리학 상황에서 중요한 역할을 할 수 있음을 시사한다. 또한 마그네슘과 여러 질병이 관련되어 있다고 알려져 있으나, 아직까지 밝혀지지 않은 질병과의 연관성을 밝혀 임상적 응용을 확대하고자 실험결과 유의한 변동을 보이는 두 질환만을 조사하였다. 쯔쯔가무시 환자나 일측 안면마비 환자에서 혈장 또는 적혈구내 마그네슘 농도의 변동을 일차적으로 진단에 활용할 수 있고, 나아가 마그네슘 기전과 조절물질과의 상호연관성을 더 연구해 본다면 질병의 병태생리와의 연관성 및 임상적 응용을 모색할 수 있는 중요한 정보가 될 것이다.

  • 기존 지식/기술 대비 성과의 차별성 3 : 세계최초 구현(Frontier)
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  • 본 연구는 VEGF, bFGF 등이 새롭게 세포내 마그네슘 농도를 조절하는 데, 특징적인 신호전달체계를 경유함을 처음으로 밝혔다. 특히, 세계 최초로 세포내 마그네슘 농도 조절물질 (molecule X)을 발견하였고, 이 결합단백질 (protein X)이 세포내 마그네슘 농도 조절에 중요할 뿐만 아니라 실제로 혈관신생성 등에서 중요한 병태생리학적인 역할을 한다. 또한, cADPR, NAADP, ketamine과 dibucaine등과 같은 내/외인성 물질들에 의한 세포내 마그네슘 농도 조절에서도 결합단백질 (protein X)이 중요한 역할을 하고 있음을 밝혔다. 더불어, 임상적으로, Tsutsugamushi환자 및 일측 안면신경마비환자에서 마그네슘 농도의 변동을 처음으로 관찰하였다.

  • 성과의 혜택 5 : 새로운 지평을 개척할 수 있는 발견/발명(Wow)0
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  • 본 연구 결과는 다음과 같은 기여를 할 것으로 확신한다.

    첫 째, 혈관신생성에 관련인자들이 특이적인 신호전달체계를 경유하여 세포내 마그네슘 농도 조절을 함으로서 혈관신생성을 유발함을 명확히 밝혔다. 이는 관련 분야 연구에 새로운 시각을 제기함으로서 기여 할뿐만 아니라 암을 비롯한 혈관신생성이 문제가 되는 질환들의 병태생리 및 임상적 응용을 가능 케 할 것이다.
    둘 째, 세계 최초로 세포내 마그네슘 조절물질을 규명함으로서 그 동안 칼슘연구에 비해 황무지상태였던 마그네숨 연구에 새로운 장을 열게 될 것이다.

    셋 째, 지금까지 전혀 밝혀지지 않았던 새로운 세포내 마그네슘 조절 단백질을 발견하고 그 병태생리학적 역할을 구명하였기에, 마그네슘 연구 및 마그네슘의 임상적 응용 연구에 획기적으로 기여할 것이다.
    넷 째, 마그네슘 조절 물질들의 작용기전을 새로운 시각으로 규명하였기 때문에, 다른 마그네슘 조절물질의 기전연구에도 기여할 것이다.
    다섯 째, 마그네슘의 병태생리학적 역할 연구에 큰 기여를 할 것이다.
    여섯 째, 마그네숨 농도가 여러 질환에서 새롭게 변동됨을 관찰하였기 때문에, 마그네슘 및 조절 물질을 다양한 방법으로 여러 질환 치료에 응용할 수 있을 것이다.
    일곱 째, 국내는 물론 국제적으로 황무지 상태인 마그네슘 연구분야에서 세계적으로 주도적 경쟁력을 확보하게 될 것이다.

  • 성과의 혁신성 5 : 완전히 새로운 발견/발명(Pioneering innovation, 0.06%)
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  • 필요 추가 연구 필요추가연구 불필요
  • 필요 후속 조치 후속조치 불필요
  • 성과분야분류
  • 성과분야분류
    한국표준산업분류  : 전문, 과학 및 기술 서비스업 >연구개발업 >자연과학 및 공학 연구개발업 >자연과학 연구개발업 >의학 및 약학 연구개발업 
    과학기술표준분류  :  
    과학기술표준분류  :  
    학술연구분야분류  : 의약학 >생리학 >이온통로및운반체생리학 
    활용분야분류  : 보건의료/생명과학 > 기타  
  • 해당 연구분야 추천 전문가 
  • 박선아(전북대학교) 김상진(전북대학교) 강형섭(전북대학교)

  • 성과근거자료
  • 관련성과자료
    번호 성과유형 제목 저자 연도 첨부파일
    1 세포내 마그네슘 농도 조절 기전 규명
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  • 과제 연구보고서
  • 보고서 원문보기   세포내 마그네슘 농도 조절 기전에 관한 연구 ( 곽용근 , 전북대학교 , 2006 )

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