in vivo proximity labeling 기반 분비체 및 미토콘드리아 단백질체 매핑 연구

In vivo proximity labeling for secretome and mitochondrial proteome mapping

연구 내용

TurboID 및 peroxidase 기반 proximity labeling 모델을 구축하여 분비 단백질과 미토콘드리아 매트릭스 단백질을 조직 특이·시공간적으로 동정하는 연구

조직 특이 분비 단백질과 소기관 단백질은 전신 신호 전달과 기능 변화에 직접 관여하므로, 위치 정보가 보존된 채로 동정하는 방법이 필요합니다. 본 연구실은 ER-lumen에 고정된 Sec61b-TurboID 기반의 iSLET으로 고전적 분비 경로 단백질을 in vivo에서 표지하고, 혈장 내 동적 분비체를 추적·동정합니다. 동시에 미토콘드리아 매트릭스 표적 peroxidase 라벨링(mitoAPEX 계열)을 이용해 20 nm 반경 내 단백질체를 프로파일링하고, 조직 간 구성 변화와 기능적 연결을 해석합니다. 이를 통해 RTN4IP1/OPA10의 NADPH oxidoreductase 기능과 CoQ biosynthesis 및 산화적 인산화에의 기여 같은 소기관-대사 연동 메커니즘을 제시합니다. 결과적으로 interorgan communication 및 노화·대사 질환 관련 단백질 정보를 데이터로 축적합니다.

관련 프로젝트

5건

연구 흐름

초기에는 iSLET을 구성하여 ER-anchored TurboID 기반 표지로 조직 특이 분비 단백질이 살아있는 개체에서 혈장으로 유입되는 과정을 동적으로 추적하는 가능성을 확인했습니다. 이후 미토콘드리아 매트릭스 표적 라벨링 모델을 확장하여 위치 특이 단백질체의 조직별 차이를 비교하고, RTN4IP1/OPA10을 CoQ biosynthesis와 산화스트레스 방어 축으로 연결되는 항산화 NADPH oxidoreductase로 규명했습니다. 최근에는 mitoAPEX와 iSLET 도구를 통합적으로 제시하며 노화 및 질환 과정에서의 단백질 변화 해석을 위한 실험 설계 프레임을 정리하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

조직 특이 분비단백질 바이오마커 발굴
시공간 분비체(secretion dynamics) 데이터 생성
미토콘드리아 매트릭스 단백질체 기반 대사 평가
CoQ biosynthesis 조절 축 기능 검증
proximity labeling 기반 단백질 상호작용체 탐색
노화 관련 단백질 변형·표지 분석
위치특이 라벨링 표준 실험 프로토콜
약물 반응 모니터링 분비단백질 패널 구축
interorgan communication 네트워크 모델 입력 데이터
단백질 표지 기반 치료 타깃 우선순위 도출