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
150 Raghu P. Kataru(고규영 교수님 Lab), Blood 지 게재 승인 과사무실 2009.04.06 12717
149 인선아 박사과정 학생. 제 18차 KHUPO 프로테오믹스 국제학술대회 수상 file 생명과학과 2018.04.13 12771
148 2008년도 자연과학대학 우수 강의 교원 및 우수 직원 포상 과사무실 2008.04.29 12780
147 김재훈 교수, Molecular Cell 게재 (2013.3) 과사무실 2013.04.01 12805
146 김학성 교수, 류이슬 박사 Angewandte Chemie 논문 발표(2014.11) 과사무실 2014.11.27 12833
145 송지준 교수, Genes & Dev. 게재 (2013.3) 과사무실 2013.03.21 12843
144 권석규 학생(김은준 교수 lab), 2009' 석림학술장학재단 장학생으로 선정! 과사무실 2009.12.22 12882
143 초파리의 일주기 리듬에 관여하는 새로운 유전자 발견... 최준호 교수 연구팀 과사무실 2007.07.20 12909
142 강은채 학생 창의활동상 수상 과사무실 2004.02.20 12924
141 BK21 생물사업단, 2단계 사업 1,2,3차년도 연차평가 생물분야 연속 1위! 과사무실 2009.12.29 12958
140 허원도 교수, ECLIPSE 기술 개발 PNAS지 게재 과사무실 2010.02.09 12963
139 남성훈 학생 외 2명 Bioneer Award (2004) 수상 과사무실 2005.02.22 12971
138 [대덕넷] 임대식 교수 이달의 과기인상 수상 과사무실 2004.08.30 13002
137 전상용 교수, 94회 일본화학회 정기학회 'Distinguished Lectureship Award' 수상 과사무실 2014.04.02 13028
136 김진우 교수, 교과부 '글로벌연구실 사업'의 신규 지원과제에 선정! 과사무실 2009.06.25 13035
135 김학성 교수, 사람 항체 대체할 인공항체 기술 개발 과사무실 2012.02.15 13094
134 전상용 교수, Cancer Research게제(2014.2) 과사무실 2014.03.12 13125
133 강창원 교수, 한빛대상 수상! 과사무실 2011.09.28 13153
132 임대식 교수, 한국과학상 대통령상 수상(2016. 12. 27) file 생명과학과 2016.12.28 13182
131 故 박태관 교수님의 명복을 빕니다. 과사무실 2011.04.11 13193
Board Pagination Prev 1 ... 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 ... 22 Next
/ 22