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Home > Research > Basic Research for Signal Network > Post-translational modification, O-GlcNAcylation
 
 
 

세포 내 단백질들은 신호전달 과정 중 전사후 수정을 통해 그 활성이 조절된다. β-o-linked N-acetylglucosamine (o-GlcNAc)은 인산화와 더불어 신호전달 과정 중에서 단백질의 안정성, 상호작용, 전이활성, 그리고 활성 조절 등에서 중요한 역할을 하는 전사후 수정의 한 종류이다. 현재까지 많은 종류의 단백질이 o-GlcNAc에 의해 전사후 수정된다고 알려져 있으며, 특히, phosphorylation 과 상호작용을 통하여 다양한 세포내 기능을 조절하는 것으로 알려져 있다

 
 
 

Glucose는 glucose 수송체를 통해 세포 내로 들어가서 대사된다. Glucose의 hexosamine 대사 경로는 fructose-6-phosphate (Fruc-6-P)로부터 glycolysis 대신에 glucosamine-6-phosphate (GlucN-6-P)를 형성함으로서 시작되고, 이때 glutamine (GluN)이 아미노기의 제공자가 된다. 이 반응은 전체반응의 rate-limiting 효소인 glutamine:fructose-6-phosphateamidotransferase (GFAT)에 의해 이루어진다. GlucN-6-P는 다시 빠르게 acetylate되고 isomerize되어 UDP-N-acetylglucosamine (UDP-GlcNAc)으로 된 후 glycoproteins, -lipid, and proteoglycans 등에 전구체로 이용된다.

 

O-GlcNAcylation이 전사조절에서 중요한 역할을 하고, 이외에도 translation, nuclear transport, 그리고 cytoskeletal assembly 과정 등 에 다양하게 세포 내 역할을 한다. 일부 퇴행성 질환에서도 이들의 상대적 양이 변화되어 있다는 사실은 이들이 여러 질환에서 중요한 역할을 할 수 있음을 보여주며, 이 독특한 posttranslational 변형을 연구 규명하는 것은 phosphorylation과 관련된 세포 내 신호전달 체계, 유전자 발현조절 이해 등과 같은 기초연구 뿐만 아니라, 당뇨병을 포함한 여러 질병연구에 크게 기여 할 것이다.

 

본 연구실에서는 스트레스 및 다양한 세포 환경 변화에 의한 생체 신호 전달 분자의 o-GlcNAcylation 의 변화와 그에 따른 세포 생리학적 기능을 밝히는 연구를 진행중이다.? 특히, 암 및 당뇨, 신경질환과 같은 질병에 있어 단백질 특이적인 O-GlcNAcylation 의 조절을 확인함으로써, 질환 관련 신호전달 메커니즘을 밝히고 더 나아가 생체의 조절 기작 규명에 중점을 두고자 한다. 이미 관련 연구를 통하여 o-GlcNAcylation 에 의한 PLC 관련 신호전달 조절, 골 세포 분화에 있어서 중요한 인자인 Runx2의 o-GlcNAcylation 변화, OGT의 인산화를 통한 신경세포에서의 O-GlcNAcylation의 조절 및 역할 그리고, LPA에 의한 암세포의 이동에 있어서 o-GlcNAcylation에 의한 조절과 관련된 결과를 발표한 바 있다.