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선정과제 소개

  • 김진홍
    서울대학교
    The origin of regeneration signal from damaged connective tissue that specifies endogenous stem cell differentiation
    결합조직(connective tissue)은 물리적 스트레스에 의한 손상에 항시적으로 노출되어 있다. 따라서 결합조직은 회복과 재생이 지속적으로 필요한 조직이다. 손상된 조직의 재생은 조직내에 존재하는 휴면 내재줄기세포의 분화를 통해 일어나지만, 이를 유도하는 신호전달체계의 근원은 아직 규명되지 않았다.
    본 연구에서는 손상조직세포에서 분비되는 재생유도능을 가진 microvesicle인 Repair-vesicle (RV)이 휴면 줄기세포를 활성화하고 조직 특이적으로 분화하도록 유도한다는 가설을 증명하고자 한다. RV가 재생을 유도하는 근거리 신호전달물질로 작용하는 현상을 연구하고 그 구성성분들에 의한 재생유도 기전을 규명하여 결합조직의 재생을 유도하는 치료법 구축에 기여하고자 한다.
  • 박현우
    연세대학교
    The Biology of Epithelial-Hematopoietic Conversion
    [부제: The Biology of Adherent-Suspension Transition]
    우리의 몸을 구성하는 약 200 종류의 서로 다른 세포들은 세포 부착 의존성(Anchorage dependency)에 따라 2 종류의 세포 즉, 부착세포(Epithelial-like, Adherent cell)와 부유세포(Hematopoietic-like, Suspension cell)로 분류할 수 있다. 본 과제는 이와 같은 세포의 형태학적 차이가 유발되는 발생학적인 원인 및 분자기전을 연구하고, 더 나아가 Adherent-Suspension Transition (AST)이라 명명한 세포부착성 재프로그래밍 연구를 선도하고자 한다. AST 인자를 발굴하여 최대 난제인 암세포 악성화 및 전이를 예방할 수 있는 새로운 치료법을 개발하고, 본 연구 결과를 제약산업 및 바이오시밀러 생산 기술에 응용함으로써 생명과학 발전에 기여하고자 한다.
  • 우재성
    고려대학교
    Structures and molecular mechanisms of gap junction channels
    다세포 생명체에서 세포간의 단단한 부착과 빠른 커뮤니케이션은 다세포성의 유지에 가장 기본적인 요건이다. 이 기능을 담당하는 세포연접들은 단순히 접합을 매개하거나 무작위적으로 물질이 이동하는 통로를 제공하는 기능을 넘어, 이동 물질을 선택하고 이동량을 조절하는 기능을 가지고 있다. 본 연구의 목표 단백질인 인간의 간극연접채널(Gap junction channel, GJC)은 인접한 두 세포의 세포막을 관통하여 세포간 직접적인 이동 통로를 형성하는 채널로서, pH, 이가이온 농도, 막전위 등 다양한 조절 인자에 반응하여 물질의 이동을 정교하게 조절한다. 본 연구실은 인간의 GJC중 가장 활발히 연구되고 있는 Cx43과 Cx36 GJC에 초점을 맞추어 이 채널들의 고해상도 구조를 규명하고, 다양한 조절인자에 의해 채널이 개폐되는 분자 메커니즘을 이해하고자 한다.
  • 정인경
    KAIST
    Unraveling a principle of 3D chromatin dynamics in gene regulation
    염색질 3차구조는 유전자 조절의 신규 메커니즘으로 발생/분화 단계 특이적, 세포 종류 특이적, 그리고 질환 특이적인 유전자 발현과 밀접한 연관이 있다. 하지만 염색질 3차구조가 어떻게 조절 되는지에 대한 명확한 기전은 아직 규명되고 있지 않다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 비전사 유전변이가 염색질 3차구조를 조절할 수 있다는 가설을 토대로 염색질 3차구조 조절 유전변이 후보 발굴과 이에 따른 유전자 조절 기전을 제시하고자 한다. 이를 통해 생명현상의 근본 원리인 염색질 3차구조 형성 기전을 제시하고, 나아가 다양한 질환 특이적 유전자 발현을 유전변이와 염색질 3차구조 변형 관점에서 새롭게 해석하여 현대의학의 난제로 남아 있는 complex human disease의 원인 규명과 신규 치료 전략을 제시하고자 한다.
  • 주영석
    KAIST
    Origins and functional consequences of complex genomic rearrangements in cancer cells
    악성 종양 (암) 세포의 유전체에서는 chromothripsis, chromoplexy와 같은 복잡 유전체 구조 변이 (complex genomic rearrangements)가 빈번히 발견된다. 이들은 유전체를 한번에 마구 뒤섞어 버림으로써 (reshuffling) 정상 세포가 암세포로 발전하는 데 큰 기여를 하였을 것으로 추정이 되고 있으나, 현재까지 이들 변이의 발생 기전 및 기능적 영향에 대한 연구는 초기 상태에 머물러 있다. 본 연구에서는 (1) 단일세포 유래 오가노이드 확립 (2) 유전체 편집 및 (3) 유전체 서열 분석 기술의 융합을 통해 복합 유전체 구조 변이를 단일 세포 수준에서 직접적으로 연구함으로써 세포의 DNA repair 기전에 대한 이해를 증진하고 암의 예방, 진단 및 치료법 개발에 기여하고자 한다.

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