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
251 허원도 교수, Trang T. T. Nguyen박사 PNAS지에 논문 게재(2016.08) / Prof. Won Do Heo, PhD. Trang T. T. Nguyen publish an article in PNAS (2016.08) 생명과학과 2016.08.25 13276
250 주형석 박사와 김은진 학생(강창원 교수 Lab), ‘2009 캠퍼스 특허전략 유니버시아드 대회’에서 기업 CEO상을 수상! 과사무실 2009.12.02 13268
249 허원도 교수, Nature Communications지 논문 게재 (2014. 6) 과사무실 2014.06.05 13259
248 최길주 교수, 이나영 박사 The Plant Cell 게재(2015.08) / Prof. Giltsy Choi and PhD. Nayoung Lee published a paper at The Plant Cell 과사무실 2015.08.19 13207
247 [중앙일보] 생명과학과 박지혜 '로레알 여성생명과학상' 수상 과사무실 2006.06.22 13185
246 [대덕넷] 임대식 교수"癌 억제하는 유전자 기능 밝혀졌다" 과사무실 2004.02.06 13179
245 김재섭 교수 논문 Nature Genetics 게재 과사무실 2005.01.31 13135
244 최길주 교수 美 광생물학회 학술지 부편집장으로 선임 과사무실 2003.09.22 13099
243 고규영 교수님 Circulation Research 논문 COVER게재 과사무실 2007.03.21 13098
242 [동아일보] 위암 당뇨 ‘맞춤 치료’ 길 열린다…SNP 지도 첫 완성 과사무실 2006.12.14 13092
241 임정훈 박사 한국분자・세포생물학회 우수박사학위논문상 수상 과사무실 2004.09.09 13086
240 최길주 교수, 정진길 박사 Nature Communications지 논문 게재 (2014. 8) 과사무실 2014.09.12 13084
239 김선창 교수 6월의 과학기술자 선정 과사무실 2003.09.08 13035
238 이준식 교수 IAFOST Fellow 선출 과사무실 2003.09.08 13033
237 최준호 교수, '이달의 과학기술자상' 수상 과사무실 2011.12.01 13012
236 생명과학과 권창섭 연구교수... Trends in Genetics지 논문 게재 과사무실 2007.08.20 13004
235 생명과학과 출신 곽유상 박사 ... 美 대학교수 됐다 과사무실 2007.08.01 13004
234 변시명 교수 기초과학 교과목 우수강의상 수상 1 과사무실 2004.03.18 12993
» 허원도 교수, Mai Khanh Nguyen 박사과정 학생 Nature Chemical Biology 논문 게재(2016.04) / Prof. Won Do Heo and Mai Khanh Nguyen Ph.D. published a paper in a Nature Chemical Biology(2016.04) 생명과학과 2016.04.12 12962
232 임대식 교수, 김민철 박사 Cell Reports 에 논문 게재(2015.03) / Professor Dae-Sik Lim and Min Cheol Kim, Ph.D Publish in Cell Reports (2015.03) 과사무실 2015.04.06 12953
Board Pagination Prev 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 17 Next
/ 17