초기 알츠하이머 질환에서 보이는 시냅스 단백질 이상 분석

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초기 알츠하이머 질환에서 보이는 시냅스 단백질 이상 분석
제안자 엄지원
자문교원 엄지원
연도 2020
타입 A형 과제
코스 프란시스 크릭
매칭여부 Yes
참여학생수 4
소개동영상

제안 배경

  • 전 세계적으로 3천 5백만명이 알츠하이머 질환으로 고통을 겪고 있음. 그럼에도 불구하고 아직 까지 알츠하이머 질환의 치료제가 개발되어 있지 않음.
  • 알츠하이머 질환 초기에 발생하는 시냅스 소실에 대한 기전 연구는 아직까지도 미진한 편임. 특히, 학습 및 기억에 직결되는 시냅스 가소성은 물리적으로 전시냅스와 후시냅스를 배열시키는 시냅스 접착 단백질의 기능 변화가 불가피하게 수반될 것임. 하지만 Aβ에 의한 시냅스 접착경로의 조절에 관한 연구는 전무함.
  • 본 연구실은 미발표 선행연구를 통해, Aβ에 의해 특정 시냅스 접착경로의 결합이 감소되는 것을 확인하였음. 이를 바탕으로 초기 알츠하이머 질환 동물 모델에서 시냅스 단백질들의 변화 및 시냅스 소실을 동물모델에서 관찰할 수 있는 방법을 고안하는 것이 중요함.

과제 목표

  • 알츠하이머 모델 동물을 이용하여 시냅스 단백질의 변화 분석
  • 시냅스 소실을 관찰하는 재조합 벡터 생산
  • 알츠하이머 모델 동물에서 생산한 벡터가 작동하는지 확인
  • 시냅스 소실을 회복하였을 때, 알츠하이머 모델 동물의 인지 기능 향상 확인

과제 내용

  • 알츠하이머 동물 모델의 시냅스 단백질 변화를 분석하기 위한 생화학적 실험 방법을 습득
  • 시냅스 소실을 관찰하는 재조합 벡터 생산을 위한 분자생물학적 기법 습득
  • 시냅스 소실을 관찰하는 재조합 바이러스를 알츠하이머 동물모델에 주입 후 in vivo imaging 기술 습득 및 분석

참고자료

  1. De Strooper B., and Karran E. The Cellular Phase of Alzheimer’s Disease. Cell 2016
  2. Testsenis T., Boucard AA., Arac D., Brunger AT., and Sudhof TC. Direct visualization of trans-synaptic neurexin-neuroligin interations during synapse formation. J. Neurosci. 2014
  3. Um JW, Nygaard HB, Heiss JK, Kostylev MA, Stagi M, Vortmeyer A, Wisniewski T, Gunther EC, and Strittmatter SM. Alzheimer amyloid-β oligomer bound to postsynaptic prion protein activates Fyn to impair neurons. Nat. Neurosci. 2012
  4. Um JW, Kaufman AC, Kostylev M, Heiss JK, Stagi M, Takahashi H, Kerrisk ME, Vortmeyer A, Wisniewski T, Koleske AJ, Gunther EC, Nygaard HB, Strittmatter SM. Metabotropic glutamate receptor 5 is a coreceptor for Alzheimer aβ oligomer bound to cellular prion protein. Neuron 2013

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