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
139 김미영 교수, KAIST 이원조교수로 선정! 과사무실 2010.10.25 19135
138 김고운 박사과정생(조경옥 교수 Lab), 2010년 한국분자세포생물학회 우수 포스터상 수상 과사무실 2010.10.15 15411
137 김미영 교수, 박서영 박사과정생(Prof. Walton Jones Lab), '청암과학펠로' 선정 과사무실 2010.10.11 19537
136 학사과정 김혜림, 국립암센터 인턴쉽 포스터발표 최우수상 수상 과사무실 2010.09.07 13723
135 조홍석 박사과정 학생, Traveling Award 및 Best Presentation Award 수상 과사무실 2010.07.16 11765
134 이균민 교수, 교무처장 인사 발령 과사무실 2010.07.15 11932
133 임대식 교수, 세포분열시 MST1 kinase의 새로운 암 억제 기능 발견 (2010. 3) 과사무실 2010.07.09 11729
132 김대수 교수, PNAS에 논문 게재! 과사무실 2010.07.05 12560
131 임대식 교수, PNAS에 논문 게재! 과사무실 2010.04.21 12253
130 임대식 교수, 교과부 ' 창의적연구진흥사업'의 신규 지원과제에 선정! 과사무실 2010.04.21 12524
129 박태관 교수, 2010년도 삼성 고분자 학술상 수상! 과사무실 2010.04.12 10109
128 제1회 젊은 파스퇴르상 카이스트 석권! 과사무실 2010.03.02 11927
127 2010년 개교 39주년 기념 우수교원 포상 과사무실 2010.02.11 11636
126 허원도 교수, ECLIPSE 기술 개발 PNAS지 게재 과사무실 2010.02.09 13110
125 박태관 교수, 획기적인 핵산 유전자 치료제 전달시스템 개발 과사무실 2010.01.29 12476
124 학사과정 강병권 학생, 2009년 인성장학생 공로부문 선정! 과사무실 2010.01.08 12599
123 서연수 교수, 2009년 연구윤리 확립 유공자 교육과학기술부 장관 표창 수상! 과사무실 2010.01.06 12187
122 생명과학과 신임교원 강석조 박사 소개 (2010.01.01) 과사무실 2009.12.29 16412
121 BK21 생물사업단, 2단계 사업 1,2,3차년도 연차평가 생물분야 연속 1위! 과사무실 2009.12.29 13112
120 권석규 학생(김은준 교수 lab), 2009' 석림학술장학재단 장학생으로 선정! 과사무실 2009.12.22 13027
Board Pagination Prev 1 ... 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ... 22 Next
/ 22