최종 목표:첫째, 배아 시기부터 시상망상체핵이 만들어지지 않으면 감각피질-시상 간 신경회로 외에 다른 뇌 영역 간의 신경회로 발달에도 영향을 미치는지 그 구조적 연결성을 분석함.둘째, 이런 마우스가 어른이 되었을 때에 여러 뇌 영역들이 리듬을 맞춰 신호를 주고받는지 분석하여 그 기능적인 연결들이 정상적으로 작동하는지를 분석함.셋째, 일시적인 기능조절을 통해...

본 연구과제에서는 청각중뇌→청각시상→청각피질로 이어지는 청각신경회로가 유전학적인 방법에 의해 선택적으로 결손된 마우스모델들을 활용하여 1) 대뇌청각피질의 성장발달 및 퇴행에 시냅스와 감각신호가 어떠한 영향을 미치는지 분석하고, 2) 청각중뇌 발달에 필수적인 유전자 프로그램을 규명하고자 함.

세부연구 1: Eminentia Thalami (EmT) 뉴런의 운명 및 신경회로 네트워크 분석 ▻ EmT 타겟 형질전환마우스 모델 개발: 먼저 BAC DNA를 이용하여 EmT의 신경세포 및 신경회로를 특이적으로 표지하거나 제거할 수 있고, 유전자를 EmT 조직에서만 특이적으로 조작할 수 있는 형질전환마우스 모델을 개발하고자 한다. EmT에서 발현되는 Tbr1 유전자의 BAC DNA에서 Tbr1 유전자의 첫 번째 exon을 homologous recombination 방법을 통해 각각 CreER 및 tauGFP 유전자로 치환 후 마우스 수정란에 주입하여 Tbr1::CreER 마우스 및 Tbr1::tauGFP 마우스를 제작하고자 한다. ▻ EmT 뉴런의 운명 및 축삭경로 추적: EmT 뉴런의 이동경로와 fate map을 작성하기 위하여 Tbr1::CreER 마우스를 ROSA26-tdTomato 마우스와 교배하고 tamoxifen 주입 후 배아 및 성체 뇌조직에서 형광염색을 통해 EmT 뉴런을 추적하고자 한다. 또한 EmT 뉴런에서 형성되어 나오는 축삭의 형성과 경로를 규명하기 위해 Tbr1::tauGFP 마우스에서 배아 뇌조직을 발달단계별로 적출하고 조직절편 후 형광염색을 수행하고자 한다. 세부연구 2: 뇌 발생에서 Eminentia Thalami (EmT) 기능 및 작용기전 규명 ▻ 유전학적으로 EmT 제거한 마우스에서 뇌 발생 분석: 물리적으로 뇌의 특정 부위를 손상시키는 병소연구 대신 Tbr1::CreER 마우스를 이용하여 diphtheria toxin A 유전자가 삽입된 ROSA26-DTA 마우스에서 EmT를 유전학적인 방법으로 제거하고자 한다. EmT 제거 확인 후 배아 및 성체 뇌조직에서 조직학적, 분자세포학적, 전기생리학적, 행동학적 이상 유무 등을 분석하고자 한다. ▻ EmT transplantation을 통한 뇌 발생 분석: Tbr1::tauGFP 마우스에서 분리 적출한 EmT를 다른 배아의 telencephalon이나 diencephalon에 implantation한 후 organ culture을 통해 donor tissue인 EmT(GFP+)가 host tissue인 telencephalon이나 diencephalon의 발달에 어떤 영향을 미치는지 알아보고자 한다.

본 과제는 MERS-CoV(메르스 바이러스) 수용체인 hDPP4를 발현하는 형질전환 마우스모델을 만들어, 약독화 메르스 백신 개발과 백신 효능 검증에 쓰일 모델동물 제작을 목표로 함. 연구 목표는 hDPP4 발현 형질전환 마우스라인 구축과 분석을 통한 적합 모델 개발임. 핵심 연구 내용은 TK promoter 기반 hDPP4 발현 벡터 제작, TK-hDPP4 construct 삽입 후 genotyping으로 라인 확립, RT-PCR 및 RNA in situ hybridization으로 발현양상 분석, 생존률·성장·체중·임신·혈액분석·조직학·행동 분석을 통한 표현형 비교임. 기대효과는 국내 질환동물모델 자체 개발로 수입 대체 및 시간·비용 절감, 사람 유사 발현 시점 검증 기반 자원 확보, 백신·신약개발 경쟁력 강화에 기여함.