중개분자유전학실험실

책임교수
김규민 교수
소재지
자연과학관 3608호 중개분자유전학실험실
TEL
062)230-6667
E-mail
kmkim@chosun.ac.kr

연구실소개

최근 경제와 의료의 발전에 따른 삶의 질 향상, 평균수명 증가와 함께 인구의 노령화에 따라 각종 만성적 대사성 질환이 크게 증가하고 있습니다. 대사성 질환은 각종 심혈관 질환과 함께 제2형 당뇨병의 위험요인들이 서로 군집을 이루는 현상을 한 가지 질환군으로 개념화시킨 것으로 복합적 원인에 의해 발생합니다. 이 때 만성적 에너지 과잉 및 염증상황이 유발됨에 따라 간조직을 포함한 여러 말초 조직들에서 전신적으로 에너지 대사기능이 교란됩니다. 대사성 질환에는 간세포 내 지질이 과잉으로 축적되는 지방간(염)을 비롯하여 고혈압, 당뇨, 고지혈증, 심혈관계 질환이 포함됩니다. 특히 지방간은 그 원인에 따라 크게 비알코올성/알코올성 지방간으로 나뉘며 만성적인 염증상황이 함께 일어나므로 지방간염, 간경화를 거쳐 간암으로까지 발전될 수 있습니다.
이에 최근 지방간을 포함한 대사성 질환들을 적응증으로 하는 약물들의 치료 효능 및 임상적 응용 가능성을 검증하는 연구가 활발히 이루어지고 있으나 기본적 식이 조절, 운동과 함께 병행할 만한 뚜렷한 효과를 나타내는 약물 개발은 부족한 실정입니다. 본 연구실은 이러한 대사성 질환 특히, 지방간, 간경화 등 대사성 간질환의 발생 및 진행 원인 유전자 및 관련 기전을 밝히고 이를 예방 또는 치료할 수 있는 방법을 개발하는 연구를 진행하고 있습니다.

연구분야

  • 1 대사성 간질환 특히 간섬유화의 발병 및 증식에 관련된 원인 유전자 및 신호전달 연구
    간섬유화는 간염바이러스, 과량의 알코올 및 고지방 식이 섭취, 유전 질환 등의 원인에 의한 만성적인 염증과 수복반응이 반복되어 과도한 세포외 기질 (extracellular matrix)의 침착이 일어나는 현상입니다. 이러한 간섬유화의 발병 및 진행 과정에 간성상세포 (hepatic stellate cells)를 비롯한 간세포 (hepatocytes), 내피세포 (endothelial cells) 및 쿠퍼세포 (kupffer cells) 등의 다양한 유형의 세포들이 관련되어 있으나,이 중 간성상세포가 지속적인 외부 자극에 노출되어 휴지기 상태의 세포가 근섬유아세포 형태로 전환분화되는 활성화 과정을 통해 collagen, fibronectin과 같은 세포외 기질(ECM)을 생성하여 간섬유화를 유발하는 핵심 원인세포로 작용합니다.
    초기 간섬유화는 가역적인 반응이지만 이 시기에 적절한 조치 및 치료를 하지 않으면 비가역적 간질환인 간경변과 같은 중증 만성 간질환으로 진행하게 됩니다. 따라서 가역적인 간섬유화 단계에서 간성상세포 활성화 반응을 약물로 조절하려는 시도가 활발히 이루어지고 있습니다. 하지만 현재까지 간성상세포에서 섬유화를 유발시키는 원인 유전자 및 관련 기전 규명 연구가 미비하여 뚜렷한 치료 효능을 나타내는 약물 개발 역시 부족한 실정입니다.현재까지 연구 중인 약물들은 여전히 그 사용이 제한적이므로, 본 연구실에서는 간섬유화 예방 및 치료를 위하여 활성화된 간성상세포 내의 변질된 신호를 규명하고 이의 네트워크화를 통하여 지금까지의 접근 방법과는 차별되는 새로운 유전자를 발굴함으로써 간섬유화를 획기적으로 개선시킬 수 있는 신개념의 약물창출개발 연구를 진행하고자 합니다.
    대사성 간질환 특히 간섬유화의 발병 및 증식에 관련된 원인 유전자 및 신호전달 연구
  • 2 대사성 간질환에 관여하는 microRNA에 대한 연구
    microRNA는 18-25개의 뉴클레오타이드의 small RNA로 단백질의 3’-UTR (untranslated region)에 결합하여 단백질의 생성을 억제하는 주요한 전사후 조절 과정입니다. 이들은 수많은 단백질들과 상호작용함으로써 분화와 증식과 같은 정상 발달 과정 뿐만 아니라 간질환의 발병 및 진행을 조절합니다. 본 연구실에서는 대사성 간질환 상황에서 microRNA 변질로 인한 간 내 세포 신호전달변화 및 분자지표를 탐색하고, 이의 발현을 조절함으로써 간질환의 예방 및 치료에 기여할 수 있는 방법을 제안하고자 합니다.
    대사성 간질환에 관여하는 microRNA에 대한 연구
  • 3 자가포식현상이 매개하는 다양한 질환 연구
    자가포식작용이란 자가포식포를 형성하여 세포 내의 불필요한 단백질들을 라이소좀을 통해 분해시키는 이화학적인 기작입니다. 자가포식작용이 알콜성 또는 비알콜성 지방간염, 간섬유화, 대사성 질환, 간암과 같은 다양한 간질환에도 매개되고 있습니다. 간질환 이외에도 다양한 질환에 자가포식작용은 관여하여 병태생리학적 변화를 유발하고 있습니다. 본 연구실에서는 대사성 간질환 이외에도 자가포식현상이 매개될 수 있는 또다른 질환 모델을 탐색하고, 이에 관련된 유전자 및 신호 체계를 밝힘으로써 다양한 질환의 유전자 표적을 통한 치료법을 제시하고자 합니다.
    자가포식현상이 매개하는 다양한 질환 연구

최근발표한논문

  1. 1Park MS, Kim JW, Kim KM, Kang SM, Kim WK, Kim JK, Cho YN, Lee HJ,  Baek MC, Lee SH, Jeong SB, Lim SC, Jun DW, Cho SY, Kim YJ, Choi YJ, Kang KW (2021) Circulating small extracellular vesicles mediate metastasis and chemoresistance through Tyro3 receptor in aggressive cancer. Cancer Res (accepted)
  2. 2Kim SJ*, Kim KM*, Yang JH, Cho SS, Jeong EH, Kim JH, Lee JH, Seo KH, Park EY, Ki SH (2021) Transforming Growth Factor Beta-Induced Foxo3a Acts as a Profibrotic Mediator in Hepatic Stellate Cells. Toxicol Sci Jan;179(2):241-250 (*equal contribution).
  3. 3Kim KM, Cho SS, Ki SH. (2020) Emerging roles of ferroptosis in liver pathophysiology (2020) Arch PharmRes. 43(10):985-996. 
  4. 4Kim Y, Jo JJ, Cho P, Shrestha R, Kim KM, Ki SH, Song KS, Liu KH, Song IS, Kim JH, Lee JM, Lee S (2020) Characterization of red ginseng-drug interaction by CYP3A activity increased in high dose administration in mice.Biopharm Drug Dispos. 2020 Jul;41(7):295-306.
  5. 5Yang JH, Na CS, Cho SS, Kim KM, Lee JH, Chen XQ, Ku SK, Cho IJ, Kim EJ, Lee JH, Ki SH (2020) Hepatoprotec-tive Effect of Neoagarooligosaccharide via Activation of Nrf2 and Enhanced Antioxidant Efficacy. Biol Pharm Bull. 1;43(4):619-628.
  6. 6Kim JY*, Kim KM*, Yang JH, Cho SS, Kim SJ, Park SJ, Ahn SG, Lee GH, Yang JW, Lim SC, Kang KW, Ki SH (2020) Induction of E6AP by microRNA-302c dysregulation inhibits TGF-β-dependent fibrogenesis in hepatic stellate cells. Sci Rep 16;10(1):444. 
  7. 7Park SJ, Cho SS, Kim KM, Yang JH, Kim JH, Jeong EH, Yang JW, Han CY, Ku SK, Cho IJ, Ki SH (2019) Protecti-ve effect of sestrin2 against iron overload and ferroptosis-induced liver injury. Toxicol Appl Pharmacol. 15;3797.
  8. 8Yang JH, Kim KM, Cho SS, Shin SM, Ka SO, Na CS, Park BH, Jegal KH, Kim JK, Ku SK, Lee HJ, Park SG, ChoIJ, Ki SH (2019) Inhibitory Effect of Sestrin 2 on Hepatic Stellate Cell Activation and Liver Fibrosis. Antioxid Redox Signal 31(3):243-2598.  
  9. 9Cho SS, Kim KM, Yang JH, Kim JY, Park SJ, Kim SJ, Kim JK, Cho IJ, Ki SH (2018) Induction of REDD1 via AP-1Prevents oxidative stress-mediated injury in hepatocytes. Free Radic Biol Med. 20;124:221-231.  
  10. 10Na AY, Jo JJ, Kwon OK, Shrestha R, Cho PJ, Kim KM, Ki SH, Lee TH, Jeon TW, Jeong TC, Lee S (2018) Investigation of nonalcoholic fatty liver disease-induced drug metabolism by comparative globalToxicoproteomics. Toxicol Appl Pharmacol. 1;352:28-37.
  11. 11Lee JH, Baek SY, Jang EJ, Ku SK, Kim KM, Ki SH, Kim CE, Park KI, Kim SC, Kim YW (2018) Oxyresveratrol Ameliorates nonalcoholic fatty liver disease by regulating hepatic lipogenesis and fatty acid oxidation through Liver kinase B1 and AM . Chem Biol Interact. 1;289:68-74.
  12. 12Kim KM, Han CY, Kim JY, Cho SS, Kim YS, Koo JH, Lee JM, Lim SC, Kang KW, Kim JS, Hwang SJ, Ki SH, Kim SG (2018) Gα12 overexpression induced by miR16 dysregulation contributes to liver fibrosis by promoting Autophagy in hepatic stellate cells. J Hepatol 68(3):493-504.
  13. 13Yang JH, Cho SS, Kim KM, Kim EJ, Park EY, Lee JH, Ki SH (2017) Neoagarooligosaccharide enhances the Level and efficiency of the LDL receptor and contributes to the improvement of cholesterol homeostasis. J Funct Foods 38:529-539.
  14. 14Kim SJ*, Kim KM*, Yang JH, Cho SS, Lee SK, Ku SK, Cho IJ, Ki SH (2017) Sestrin2 Protects Against Acetaminophen-induced Liver Injury. Chem Biol Interact. 1(269):50-58.
  15. 15Jang CH*, Kim KM*, Yang JH, Cho SS, Kim SJ, Shin SM, Cho IJ, Ki SH (2016) The Role of Lipin-1 in the Regulation of Fibrogenesis and TGF-β Signaling in Hepatic Stellate Cells. Toxicol Sci. 153(1):28-38.
  16. 16Yang JH, Kim SC, Kim KM, Jang CH, Cho SS, Kim SJ, Ku SK, Cho IJ, Ki SH (2016) Isorhamnetin attenuates liver fibrosis by inhibiting TGF-β/Smad signaling and relieving oxidative stress. Eur J Pharmacol. 783:92-102.
  17. 17Kim KM, Yang JH, Shin SM, Cho IJ, Ki SH (2015) Sestrin2: A Promising Therapeutic Target for Liver Diseases.Biol Pharm Bull. 38(7):966-70.
  18. 18Han JY, Cho SS, Yang JH, Kim KM, Jang CH, Park DE, Bang JS, Jung YS, Ki SH (2015) The chalcone compo-und isosalipurposide (ISPP) exerts a cytoprotective effect against oxidative injury via Nrf2 activation. Toxicol Appl Pharmacol. 287(1):77-85. 
  19. 19Kim MG, Yang JH, Kim KM, Jang CH, Jung JY, Cho IJ, Shin SM, Ki SH (2015) Regulation of Toll-like receptor-mediated Sestrin2 induction by AP-1, Nrf2, and the ubiquitin-proteasome system in macrophages. Toxicol Sci.144(2):425-35.
  20. 20Yang JH, Kim KM, Kim MG, Seo KH, Han JY, Ka SO, Park BH, Shin SM, Ku SK, Cho IJ, Ki SH. (2015) Role of sestrin2 in the regulation of proinflammatory signaling in macrophages. Free Radic Biol Med. 78:156-67.
하단배경영역