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
32 한국, 신종 박테리아 발표건수 68종 세계 1위 - 이성택 교수 세계 2위 과사무실 2005.12.19 13428
31 한용만 교수(박상욱 박사과정), Blood 지에 논문 게재! 과사무실 2010.11.19 14879
30 한진희 교수, 선천적 공포 반응에 대한 신경회로 첫 규명 file 생명과학과 2018.08.08 11076
29 한진희 교수, 원혜정 학생(김은준 교수 Lab) 2009' 청암 과학펠로 선정! 과사무실 2009.11.27 14778
28 한진희 교수님 실험실 (김지은 Post-doc, 권정태 박사과정) Nature Neuroscience 개제 과사무실 2014.01.21 15158
27 한진희 교수님_ 치매 치료에 열 올리는 KAIST·연구기관 생명과학과 2021.08.18 387
26 한진희 교수님_기억이 만들어지는 원리 최초로 규명했다 생명과학과 2021.07.14 504
25 허원도 교수, 2017년도 4월 「이달의 과학기술인상」 으로 선정 생명과학과 2017.02.07 16965
24 허원도 교수, Chemistry & Biology지 표지논문 게재 과사무실 2014.07.22 14347
23 허원도 교수, ECLIPSE 기술 개발 PNAS지 게재 과사무실 2010.02.09 12764
» 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 13140
21 허원도 교수, Mol Cell 과 JMCB 에 논문 게재! 과사무실 2012.06.11 15046
20 허원도 교수, Nature Communications 게재(2013.2) 과사무실 2013.02.21 15760
19 허원도 교수, Nature Communications지 논문 게재 (2014. 6) 과사무실 2014.06.05 14102
18 허원도 교수, Nature Methods 게재 (2014. 5) 과사무실 2014.05.08 20112
17 허원도 교수, Nature Methods지 11월호 This Month로 소개됨 file 생명과학과 2019.10.28 7220
16 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 13542
15 허원도 교수, 광유전학 신경세포 수용체 활성조절로 신경세포분화 운명 제어 성공(Cell Chemical Biology 표지논문 발표) file 생명과학과 2019.12.24 4354
14 허원도 교수, 김진만 박사, 이민지 박사과정 학생 PNAS지에 논문 게재(2016.05) / Prof. Won-Do Heo, PhD. Jin-Man Kim and Min-Ji lee publish an article in PNAS (2016.05) 생명과학과 2016.05.18 12233
13 허원도 교수, 박혜림 박사, 김나연 박사과정 학생 Nature Communications지 논문 게재(2017.06) file 생명과학과 2017.06.26 16394
Board Pagination Prev 1 ... 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Next
/ 20