2018-09-28

Cyclin-dependent kinase 5 (CDK5)는 기타의 cyclin 의존성 인산화 효소와는 달리 세포의 분열에는 관련이 없으며 신경계 내에서의 여러 생리활성을 조절하는 것으로 잘 알려져 왔다 . CDK5 는 특히 신경세포의 의 발생 , 분화 및 사멸을 선택적으로 조절하는 기전에 대한 연구가 집중적으로 이루어져 왔다 . 이와 함께 CDK5 의 활성화를 조절하는 기전연구의 일환으로 post-translational modification (PTM)에 대한 연구도 활발하게 진행되어졌으나 주로 인산화나 S-nitrosylation 등에 치중되어져 왔다해도 과언이 아니었다 .

본 연구실에서는 최근에 뇌원천사업의 장기지원하에 CDK5 활성화의 새로운 PTM 기전으로서 acetylation modification 의 중요성을 부각하는 연구에 집중하여 왔다 . 지난 5 년간 이주형박사 , 고연욱 박사과정 및 정유현 박사과정의 학생의 주도하에 최초로 acetyl-modification site 를 규명하였고 (de)acetylation 을 조절하는 효소를 밝혔으며 및 acetyl-modifiation 의 생리학적 병리학적 중요성을 제시하였다 . 이 결과는 9 월 Scientific Reports 에 게재를 하였다 .

CDK5 의 acetylation 에 의한 활성화의 조절에는 SIRT1 과 GCN5 가 직접적으로 관여함을 밝혔다 . 구체적으로 신경세포의 핵에 존재하는 GCN5 에 의해 K33 site 가 acetylation 이 되면 이는 CDK5 의 활성화가 소멸는 결과로 이어지며 반대로 SIRT 에 의한 deacetylation 은 CDK5 의 활성도를 높인다는 새로운 가설을 제시하였다 .

그림에서 보는 바와 같이 CDK5 의 활성화는 아직 밝히지 못한 특정 핵내기질의 인산화를 촉진하며 이는 궁국적으로 신경세포상장인자인 BDNF 의 transcription 을 증가시킴으로서 신경세포의 분화를 유도하며 발생단계에서 신경세포의 기능과 신경세포간 synapse 형성에 중요한 event 인 neuritogenesis 로 이어짐을 밝혔다 .

※ Nature 자매지 「Scientific Reports 」誌 게재 ('18.09)

왼쪽 줄 첫번째가 고연욱 오른쪽 맨 뒷줄이 정유현