인공지능(AI)-전사체 분석을 이용한 치매-고형암 링크 단백질분해조절인자의 숨겨진 변이 발굴 및 타겟 플렛폼 개발
1. 유방암과 치매발병의 상관관계는 임상적 특징만 보고되었을 뿐, 이에 대한 심도 깊은 연구는 현재 미비한 실정이다2. 딥러닝 기반 전유전체 분석을 통하여 유방암의 진행과 치매발병에 영향을 미치는 링크 유전자 및 변이를 발굴하고, 발현양에 따른 질병의 예측 기법을 개발한다 3. 유방암 성장과 뇌신경계로의 전이경로를 파악하여 이를 억제 시킬 수 있는...
유전자 발현
유방암
알츠하이머
단백질 분해 조질인자
전유전체 분석
2
2022년 2월-2027년 2월
|141,954,000원
인공지능(AI)-전사체 분석을 이용한 치매-고형암 링크 단백질분해조절인자의 숨겨진 변이 발굴 및 타겟 플렛폼 개발
1. 유방암과 치매발병의 상관관계는 임상적 특징만 보고되었을 뿐, 이에 대한 심도 깊은 연구는 현재 미비한 실정이다2. 딥러닝 기반 전유전체 분석을 통하여 유방암의 진행과 치매발병에 영향을 미치는 링크 유전자 및 변이를 발굴하고, 발현양에 따른 질병의 예측 기법을 개발한다 3. 유방암 성장과 뇌신경계로의 전이경로를 파악하여 이를 억제 시킬 수 있는...
유전자 발현
유방암
알츠하이머
단백질 분해 조질인자
전유전체 분석
3
2022년 2월-2027년 2월
|127,759,000원
인공지능(AI)-전사체 분석을 이용한 치매-고형암 링크 단백질분해조절인자의 숨겨진 변이 발굴 및 타겟 플렛폼 개발
우리나라 성인 고형암중 여성들의 유방암 비율은 갑상선암 다음으로 많은 걸리는 질환임. 인간 게놈 프로젝트를 통해 약 4만여 개에 달하는 인간 유전자가 밝혀졌으나 이 유전자들의 구체적 기능은 아직 다 밝혀지지 않았음. 특히, 암세포와 치매 특이적으로 발현하는 유전자의 전사(transcription)과정 및 단백질의 활성과 분해조절에 따른 신호전달 체계를 분...
인공지능(AI)-전사체 분석을 이용한 치매-고형암 링크 단백질분해조절인자의 숨겨진 변이 발굴 및 타겟 플렛폼 개발
GWAS를 이용한 삼중음성유방암 및 치매조직에서의 전사 및 발현조절 분석
- 전장 유전체 연관 분석 (GWAS)를 통하여 삼중음성유방암과 치매조직에서의 유전자의 발현패턴 분석 및 딥러닝 기반 신규 SNV 동정
- 유전자의 발현량에 연관이 있을 것으로 예상되는 프로모터부위의 modification 분석 실시
삼중음성유방암 및 치매 링크 단백질과 기질단백질의 상호작용 분석
- 신호전달기전의 이해를 위한 질병 내 단백질 발현분석 정량화 및 단백질 복합체 형성 분석
- 링크 단백질의 특이성을 확인하기 위하여 단백질의 발현 및 활성에 따른 side-effect 분석
- 링크 단백질의 생물학적 기능을 연구하기 위해 siRNA library등 사용하여 특정 링크 단백질의 발현에 따라 누적되는 표현형을 암세포 및 신경세포를 사용하여 관찰
- 링크 단백질의 발현양에 따라 신호전달기전이 재구성되는 현상을 이해하기 위하여 양적 접근법 확립
삼중음성유방암과 치매 링크유전자의 숨겨진 변이를 예측하는 알고리즘 개발 및 검증
딥러닝 기반의 숨겨진 유전자 변이 예측 분석 알고리즘 개발 및 in vitro 검증
- 치매와 유방암 유전체 분석 데이터를 기반으로 해당 질환과 관련된 유전자들의 발현 패턴을 딥러닝 기반의 알고리즘을 통하여 모델링 확립
- 개발된 알고리즘에 대한 정확도를 선형회귀 기반으로한 함수화 하여 정립
- 반복된 학습을 통하여 정확한 유전적 변이의 스코어를 도출 (최소 10,000번이상)
- 도출된 스코어를 기반으로 세포내에서 변이에 의한 RNA splicing과 같은 processing의 문제를 특별히 제작된 프라이머를 사용하여 RT-PCR을 수행하여 검증
삼중음성유방암과 치매 링크유전자의 변이에 따른 단백질 변형 분석
삼중음성유방암 및 치매 발병시 링크 단백질의 활성도 분석을 위한 뉴런 시스템 개발
- 유방암과 치매사이의 링크 유전자의 SNV에 의한 비정상적 단백질 발현양 및 번역후변형 분석, 및 형태 정량화
- AAV 및 lentivirus 제작을 통한 링크단백질의 신경 세포내 발현기전 분석
- 항암제 처리시 나타나는 신경세포내 신호전달기전 분석치매 진행시 나타나는 단백질 변형 분석
- 단백질변형에 따른 신경세포 내 신호전달기전 분석과 1차년도 스크리닝을 통해 발굴된 기질단백질들과의 연관성 분석
- 링크단백질의 결정화를 통한 구조분석
- 삼중음성유방암 세포주 및 tau-seed cell line에서 링크 단백질의 발현량을 통한 tumorigenesis 및 tau pathology 분석
삼중음성유방암과 치매 링크유전자의 유전자의 RNA processing을 editing하여 In vivo 타당성 검증
비특이적 단백질 번역을 유발하는 유전자의 RNA-splicing과정을 조절하는 기술 확립
- SSO(Splice-switching antisense oligonucleotide)를 이용하여 RNA-splicing 과정을 조절
- in-vitro 에서 SSO를 통한 정상적인 단백질 번역을 확인
- 동물모델에서 SSO를 이용하여 조직에서 기능 확인 및 향 후 치료목적으로서의 가능성 제시
삼중음성유방암 및 치매의 링크단백질을 통한 공유 기전 확립
- 환자유래 조직에서 링크단백질의 생화학적 활성 및 번역후변형의 정량적 분석
- 암세포의 전이에 따른 신경세포의 영향 가능성 확인
- 투과전자현미경(TEM)을 통한 조직 내 단백질의 위치 분석 및 기질단백질과의 정량적 결합 분석
- 동물모델에서 AAV 및 lenti virus를 이용한 링크 단백질의 In vivo 영향 분석
전사체 분석 기술 기반의 뇌질환 관련 enhancer RNA 연구 및 CRISPRi를 이용한 기전 규명 및 치료 타겟 발굴
◎ 유전자의 enhancer 활성과 자폐증과의 관련성
- 포유동물에서 활성 프로모터를 가지고 있는 유전자는 평균 4.75개의 multiple enhancer를 가지고 있음이 GWAS연구 결과를 통하여 보고 됨.
- 신경세포에서 RNA-seq과 ChIP-seq data를 통하여 뇌발달 과정동안 Igf-1의 유전자의 multiple enhancer에 대한 활성 변화를 분석.
◎ 유전자의 enhancer 활성과 ADHD(과잉행동 증후군)과의 관련성
- 활성 enhancer를 조사하는 중 Fbxo33 유전자가 3개의 multiple enhancer를 가지고 있음을 GWAS data 를 통하여 확인 하였음
- Fbxo33유전자는 ADHD와 밀접한 관계가 있다는 타 그룹의 선행 연구 결과 보고가 있음에 착안, 본 연구는 ADHD 발병 및 치료에 대한 새로운 기전의 가능성이 있음.
◎ CRISPRi를 이용한 enhancer 활성 조절 및 eRNA관련 유전자 발현 조절의 기전을 규명
- 특정 단백질의 발현은 효과적으로 억제 시키는 기법 중 하나인 CRISPR를 modify한 CRISPRi기법은 타겟 유전자의 전사를 효과적으로 억제 할 수 있으며 특히 유전자의 enhancer의 활성을 특이적으로 억제 시키거나 활성시켜 eRNA의 전사를 조절 할 수 있는 새로운 기법 임
- 여러 개의 enhancer를 DNA sequence의 modification없이 동시에 또는 각각 선별적으로 활성과 억제를 조절 함으로서 정신질환 및 뇌질환 발병의 새로운 기능 및 기전을 규명 할 수 있음
◎ 타겟 유전자의 eRNA가 발달성 뇌질환을 진단 할 수 있는 진단마커로서의 가능성 확인
- eRNA KD실험을 통하여 발굴된eRNA와 발달성 정신뇌질환에서의 기능과 메카니즘을 밝힐 예정임.
- 특정 뇌질환에서 eRNA의 전사가 현저히 많거나 낮은 후보군들을 찾아 진단 마커로서의 가능성을 검토 후 리스트를 작성.
- Transcriptome data를 기반으로 수집된 FPKM data와 함께 발달성 뇌질환에서 발현되는 모든 유전자 및 eRNA를 비롯 lncRNA발현 양상을 big data를 통하여 수집하여 뇌질환 조기진단 최종 후보군을 도출