KAIST 생명과학과동창회
  • News & Events
  • News

News


허원도 교수, Mai Khanh Nguyen 박사과정생 Nature Chemical Biology 논문게재 


Optogenetic oligomerization of Rab GTPases regulates intracellular membrane trafficking



Nature Chemical Biology | Article


Mai Khanh Nguyen, Cha Yeon Kim, Jin Man Kim, Byung Ouk Park, Sangkyu Lee, Hyerim Park & Won Do Heo


세포내 막교환 (Intracellular membrane trafficking)은 다양한 세포내 기능에 관여되어있으나 매우 다이나믹하고 복잡하여 시공간적으로 조절하는 것이 어려웠다. 이러한 한계점들을 극복하기 위해 본 연구에서는 빛으로 세포막의 이동을 조절 할 수 있는 새로운 기술, IM-LARIAT (생체막올가미)” 라는 광유전학기술을 개발하였다. 이는 청색 빛에 반응하는 식물 단백질의 상포작용과 다양한 Rab GTPase들을 융합한 기술로서 세포에 빛을 쬐어 주었을 때 생체막들이 서로 빠르게 군집을 이루어 세포막 이동이 일시 정지된다. 또한 빛의 노출 시간과 위치를 조절함으로써 특정 시간에, 세포내의 특정 위치에서의 세포막의 이동을 제어하는데 성공하였다. 세포내 특정 세포막에 위치하는 Rab GTPase이라는 단백질을 사용함으로써 특정 세포막의 이동만을 정지시킬 수 있었으며 그로 인해 세포내 물질수송, 세포막에서의 신호전달과정, 세포외부로의 물질 분비 등의 기능이 정지되었다. 또한 이 기술을 신경세포에 적용하여 신경세포의 성장원추 (growth cone)의 성장을 제어하는데 성공하였으며 성장원추의 성장과정에 관여하는 Rab GTPase들의 기능을 규명하였다.


Intracellular membrane trafficking, which is involved in diverse cellular processes, is dynamic and difficult to study in a spatiotemporal manner. Here we report an optogenetic strategy, termed light-activated reversible inhibition by assembled trap of intracellular membranes (IM-LARIAT), that uses various Rab GTPases combined with blue-light-induced hetero-interaction between cryptochrome 2 and CIB1. In this system, illumination induces a rapid and reversible intracellular membrane aggregation that disrupts the dynamics and functions of the targeted membrane. We applied IM-LARIAT to specifically perturb several Rab-mediated trafficking processes, including receptor transport, protein sorting and secretion, and signaling initiated from endosomes. We finally used this tool to reveal different functions of local Rab5-mediated and Rab11-mediated membrane trafficking in growth cones and soma of young hippocampal neurons. Our results show that IM-LARIAT is a versatile tool that can be used to dissect spatiotemporal functions of intracellular membranes in diverse systems.



List of Articles
번호 제목 글쓴이 날짜 조회 수
160 김대수 교수, PNAS에 논문 게재! 과사무실 2010.07.05 12186
159 [교육부] BK21사업 제2회 중간평가 결과 발표 과사무실 2004.12.09 12187
158 전상용 교수, Theranostics 저널 최다 피인용 논문상 수상 / Professor Sangyong Jon receives The Most Cited Paper Award by the “Theranostics” Journal 과사무실 2015.04.21 12226
157 권석규 학생(김은준 교수 lab), 2009' 석림학술장학재단 장학생으로 선정! 과사무실 2009.12.22 12227
156 김진우 교수, 하태정 박사과정 학생, 새로운 Notch 신호 유발자로써의 망막색소상피세포 기능 규명 file 생명과학과 2017.04.12 12235
155 남성훈 학생 외 2명 Bioneer Award (2004) 수상 과사무실 2005.02.22 12264
154 전상용 교수, 2012년도 「글로벌연구실(GRL)」신규 지원과제에 선정! 과사무실 2012.08.17 12289
153 임대식 교수, PNAS 게재 (2013.4) 과사무실 2013.05.02 12313
152 세계의 벽 사뿐히 넘을 잠재력 가득 가능성 무한대… 미래 한국의 대들보 과사무실 2006.10.23 12330
151 이균민 교수 생명과학과 학과장 취임 과사무실 2007.09.13 12352
150 최은비 박사과정 학생(김미영 교수 실험실) Oncogene 게재(2016.02) / Eun-Bee Choi, a Ph.D candidate in Prof. Mi-Young Kim’s lab published a paper in Oncogene (2016.02) 생명과학과 2016.03.07 12363
149 이중재 박사와 김학성 교수 연구팀, Theranostics에 표지 논문 발표 file 생명과학과 2017.08.18 12382
148 전상용 교수, ACS Nano 게재(2014.2) 과사무실 2014.03.12 12384
147 임대식 교수, EMBO Journal 에 논문 게재 (2012.3.7) 과사무실 2012.04.17 12389
146 생명과학과 최길주 교수, 빛 없이 싹틔우는 유전자 발견 과사무실 2008.05.30 12392
145 서연수교수 도약연구지원사업 선정 과사무실 2007.04.23 12396
144 2007년 국가지정 연구실 선정.. 최길주 교수 연구실 과사무실 2007.07.20 12405
143 강창원 교수, 한빛대상 수상! 과사무실 2011.09.28 12428
142 Raghu P. Kataru(고규영 교수님 Lab), Blood 지 게재 승인 과사무실 2009.04.06 12475
141 인선아 박사과정 학생. 제 18차 KHUPO 프로테오믹스 국제학술대회 수상 file 생명과학과 2018.04.13 12495
Board Pagination Prev 1 ... 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 ... 19 Next
/ 19