조원기 연구실

본 연구는 Hippo 경로 효과자인 YAP/TAZ가 크로마틴 수준에서 지방세포 분화 인자 PPARγ와 그 표적 유전자의 전사를 조절하는 메커니즘을 규명합니다. TAZ는 히스톤 H3 아세틸화 감소를 통해 PPARγ 결합 인핸서를 억제하여 지방생성 유전자 발현을 억제합니다. 또한 TAZ의 표적 유전자인 Vgll3이 지방생성 인핸서 억제에 필수적임을 확인하여, YAP/TAZ-VGLL3 축이 PPARγ 프로그램 억제를 통해 지방세포 분화를 조절함을 보여줍니다.

본 연구는 프로게리아 증후군의 원인인 프로게린 축적이 핵 주름 형성과 염색질 구조 변화를 유도하는 메커니즘을 규명합니다. 기질 경직도 변화에 따른 핵 주름의 시공간적 진화를 분석한 결과, 세포골격 장력이 프로게린 유도 핵막 주름 형성을 조절하며, SUN1과 LMNA 상호작용이 핵 장력 감소를 제어함을 발견했습니다. 게놈 전체 크로마틴 접근성 분석을 통해 핵 내외 공간의 힘 불균형이 기계감응 신호전달 경로 변경을 통해 프로게리아 관련 유전자 발현을 조절함을 확인했습니다.

본 연구는 전사인자 SRF가 프로모터에 안정적으로 결합하는 메커니즘을 규명합니다. 생화학 분석과 형광 증강 분석을 통해 IPMK가 SRF의 혈청반응요소 결합을 유의하게 증가시킴을 보였습니다. 실시간 추적 결과 IPMK 고갈 시 SRF의 크로마틴 체류 시간이 감소하고, IPMK 증가 시 연장되었으며, IPMK는 SRF의 무질서 영역에 결합하여 DNA와의 안정적 상호작용을 촉진합니다.

본 연구는 핵 게놈 조직이 유전자 발현 조절에 중요한 역할을 하며, 특히 인핸서-프로모터 상호작용이 전사 인자 전달과 전사 폭발을 매개한다는 점에 주목합니다. 차세대 염기서열 분석 기술의 한계를 극복하기 위해 단일 세포 수준에서 인핸서-프로모터 상호작용을 시각화할 수 있는 이미징 기반 플랫폼을 제시합니다.

본 연구는 자폐스펙트럼장애와 연관된 Katnal2 단백질의 결손이 마우스에서 자폐 유사 사회적 의사소통 결손과 진행성 뇌실 확대를 유발함을 보여줍니다. Katnal2 결손 마우스는 뇌실 내막 섬모의 길이와 박동 빈도 증가, 해마 신경세포의 진행성 시냅스 결손, 시냅스 유전자 하향조절을 동반한 자폐 관련 전사체 변화를 나타냅니다. 조기 신생아 시기의 Katnal2 재발현이 성체 마우스의 섬모, 뇌실, 행동 표현형을 예방하여 치료 가능성을 시사합니다.