<제1세부과제> Q1. CUG2 과발현에 의한 miR-3656 와 JMJD5 발현 변화 1. miR-3656 발현 감소를 qRT-PCR로 조사 2. miR-3656가 JMJD5 3’UTR 결합 여부를 3’UTR reporter assay로 조사 Q2. 과발현된 CUG2와 JMJD5의 결합의미 1. 면역 침전으로 CUG2와 JMJD5 결합 여부 확인 2. GST-CUG2, GST-JMJD5 각 deletion 돌연변이 제조후 결합도메인 탐색 3. In vitro 에서 JMJD5 존재하에 정제된 CUG2의 hydroxylation 여부 MS spec.확인 4. In vitro 에서 JMJD5 존재하에 15개 aa로 된 CUG2 펩타이드 들 준비하여 어느 부위에 hyroxylation 되는지 조사 Q3 CUG2 단백질의 hydroxylation의 의미 beta-TrCP1 E3 ligase 단백질로 부터 CUG2 단백질 분해로 부터 보호 지속적으로 과발현 유지 된다. 1. CUG2 hydroxylation 돌연변이 도입후 CUG2 발현 조사 2. JMJD 5 발현억제 상태에서 CUG2 발현조사 3. MG132 존재하에 CUG2와 beta-TrCP1 E3 ligase 결합여부를 면역 침전으로 조사 Q4. 과발현된 CUG2 단백질이 세포주기에 미치는 영향 1.야생형, hyroxylation 돌연변이 CUG2 발현 세포주에서 세포주기 조사 및 kinetochore 및 microtublue 배열조사 2. Nocodazole 처리후, 각 세포주기 유도시 CUG2, JMJD5 위치 조사 및 kinetochore 및 microtublue 배열조사 3. Nocodazole/Paclitaxel 처리 후 CUG2, JMJD5 위치 조사 및 kinetochore 및 microtublue 배열조사 Q5. 임상 샘플/동물모델에서 재현성 1. 임상샘플에서 CUG2, JMJD5, miR-3656 in situ hybridization 으로 발현 상관 관계 조사 2. miR-3656 mimics를 CUG2 이식한 암세포에 투여 하여 암발생 억제 여부 조사 < 제2세부과제 > Q1 CUG2 과발현의 PKM2 발현 증가, 활성억제을 유도 기전 1. EGFR - ERK2신호경로가 PKM2 단백질 수준 및 전사 수준, 영향 주는지 조사 / 이중체 4중체로 활성 조사 2. Yap1 , beta-catenin 전사보조 인자 가 PKM2 단백질 및 전사 수준에서 조사/ 이중체,4중체로 활성조사 Q2. CUG2 과발현에 의한 PKM2 단백질의 핵내 이동 1. ERK2/ FGFR1에 의한 PKM2 인산화 조사 2. ERK2 /JMJD5/FGFR1 siRNA처리하여 PKM2 핵내이동 형광현미경으로 관찰 Q3. 핵내 위치하는 PKM2는 전사인자 co-factor 로 작용하여 나타내는 생물학적 의미 가설 i)beta-catenin와 같이 co-factor로 작용하여 c-Myc 발현증가 는 LDH 발현증가 및 줄기세포 특성 유도한다 ii) JMJD5 와 결합하여 HIF-1alpha 와 같이 co-factor 로 작용하여 Glucose 대사관련 , 신생혈관 발현증가 한다 iii) RACK1 이 FGFR1 /PKM2 복합체 이루면서 세포 이동에 관여한다 1.PKM2 /beta-catenin/c-Myc 복합체 결합 여부를 면역 침전으로 확인하고 PKM2 siRNA 처리로 줄기세포 특성 억제 및 LDH, HK2 발현 조사 2. PKM2/JMJD5/HIF-1alpha 복합체 결합여부를 면역 침전으로 확인하고, PKM2 shRNA 처리로 신생혈관 생성 조사 및 LDH, HK2 발현 조사 3. PKM2/FGFR1/RACK1 복합체 결합 여부를 면역 침전으로 확인하고, PKM2 siRNA 처리로 세포이동/침습 조사 Q.5 임상 샘플/ 동물모델에서 재현성 1. 임상샘플에서 CUG2 및 PKM2 발현 상관관계를 IHC로 조사 2. PKM2 shRNA 세포주를 제조하여 대조구 세포주와 누드 마우스에 이식후 종양형성을 비교

본 과제는 신규 종양 유전자 CUG2 과발현이 상피-중배엽 전이(EMT)와 종양줄기세포(CSC) 표현형을 유도하는 과정을 Wnt/beta-catenin·Hippo/Yap1 신호 경로 관점에서 규명하고, 이를 표적으로 악성 종양 치료 가능성을 확인하는 연구임. 연구목표는 CUG2 작용에 대한 분자적 기전을 규명하고, CUG2에 의한 악성 종양에서 beta-catenin 억제제 CGK062 또는 Yap1 shRNA를 지닌 adenovirus로 치료 효과를 검증함. 핵심 연구내용은 CUG2가 beta-catenin 활성 및 EMT/CSC에 미치는 영향, Yap1 발현·활성 증가와 EMT/CSC 연관, Axin 복합체에서 beta-catenin–Yap1 결합 및 상호협동 기전, Oct4 전사 인자 기반 CSC 유도와 임상조직 동시검출 연관성 조사임. 기대효과는 CUG2 종양 발생 기전의 독창적 규명, 표적 단백질 및 억제 전략으로 임상 적용 가능성 제고, 폐암·간암·대장암·위암·난소암 등 난치성 악성 종양 치료 지식정보 제공임.