​Neurodegenerative Diseases

• 알츠하이머, 파킨슨 병 등 퇴행성 신경질환은 아직 근본적인 치료방법이 없으며 관련 사회적 비용이 매년 증가하고 있습니다. 이들의 발병은 아밀로이드 섬유화와 관련이 있는 것으로 보이지만 기전은 아직 규명중입니다.

• 아밀로이드 섬유 및 응집체는 형태에 따른 형성경로와 및 독성기작의 이해가 부족하여 병리학적 치료기반 기술의 발전에 어려움이 있습니다. 특히 응집체의 유입량 및 세포사멸 경로 관찰이 어려워서 아직 정확하게 밝혀지지 않았습니다.

• Hugh Kim group은 퇴행성 뇌질환과 연관된 아밀로이드응집 현상을 제어하여 다양한 형태의 응집체를 형성하여 신경세포내의 독성 기작을 연구합니다.

• 이러한 연구를 바탕으로 효과적인 응집저해기법을 개발하여 퇴행성 신경질환의 치료기반 기술을 개발하고 있습니다.

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Intrinsically Disordered Protein Dynamics

• 소수성 작용(hydrophobic interaction)을 바탕으로 한 아밀로이드 단백질 핵생성을 시작으로 beta-평판구조를 형성하고 섬유의 길이가 자라는 단계로 진행된다고 알려져 있습니다.

• 강한 소수성을 가진 아밀로이드-beta 1-42를 제외한 아밀로이드- beta1-40, alpha-시누클린, 타우 세 단백질은 비정형적 단백질로서 친수성 아미노산 잔기가 많이 포함되어 물분자와 활발한 수소결합을 이루는 경향성이 있습니다. 특정 부위에 소수성 잔기가 모여 있으나, 수용액상에서 물분자와 형성한 많은 수의 수소결합을 깨고 소수성 작용(hydrophobic interaction)을 바탕으로 자가응집이 일어나는 현상이 용이하지는 않습니다.

• 단량체 단계에서 다량체 단계로 넘어가는 과정의 에너지 장벽이 명확하게 이해가 되지 않고 있습니다. 그러므로 단량체에서의 구조역학과 응집을 통해 다량체 단계로 넘어가는 과정의 에너지 장벽, 즉 응집 기작을 이해하는 것이 효과적인 섬유화 제어에 중요한 요소입니다.

• ​우리는 비정형 단백질의 구조역학을 첨단기기분석법을 이용하여 연구하여 효과적인  섬유화 제어법 개발의 기반 지식으로 활용합니다.