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
255 과사무실 김미희님 - 2007년도 4/4분기 "이 달의 직원상" 수상 과사무실 2007.11.16 12336
254 생명과학과 김재섭 교수, ‘동물 체온의 비밀’ 열쇠 찾아 과사무실 2008.07.03 12278
253 마 원 박사과정생(김은준 교수 Lab), 제3회 바이오니아 차세대 연구자상 대상 수상 과사무실 2011.09.20 12263
252 바이오칩 저널(학회장 김학성 교수) SCIE 공식 등재 과사무실 2008.09.29 12248
251 2005학년도 석림학술장학재단 장학생 - 이영석 박사과정 학생 선정 과사무실 2005.12.29 12244
250 노운 세미나실 OPEN 기념식 과사무실 2005.05.18 12244
249 강창원 교수, KT 석좌교수 임용 과사무실 2014.02.26 12188
248 박태관 교수, 과기정보硏 ‘지식창조대상’ 수상 과사무실 2009.12.09 12184
247 도민재, 박재윤, 정현정 (박태관 교수 lab), 2010' 특허전략 유니버시아드 장려상 수상! 과사무실 2010.12.20 12164
246 박태관 교수, 2010년 '올해의 KAIST인 상' 수상! 과사무실 2010.12.28 12160
245 2008년 개교 37주년 기념 우수교원 포상 과사무실 2008.02.14 12136
244 생명과학과 신임교원 David Helfman 박사 부임 소개 (2009.8.1) 과사무실 2009.09.10 12117
243 임대식 교수, PNAS에 논문 게재! 과사무실 2010.04.21 12109
242 강창원 교수, 2016년 제2회 바이오유공자 장관표창 수상 생명과학과 2016.11.10 12108
241 2단계 BK21 1차년도 연차평가결과 -생물분야 1위! 과사무실 2007.10.09 12107
240 김진우 교수, 김예하 박사 eLife 지에 논문 게재(2017.01) / Prof. Jin Woo Kim, PhD. Yeha Kim published a paper in eLife(2017.01) 생명과학과 2017.02.03 12094
239 [중앙일보] 김재섭 교수 치매 막는 신물질 4종 발견 과사무실 2005.08.08 12069
238 서연수 교수, 2009년 연구윤리 확립 유공자 교육과학기술부 장관 표창 수상! 과사무실 2010.01.06 12062
237 박태관 교수 Bioconjugate Chemistry 편집위원 선임 과사무실 2007.01.02 12062
236 정형록 박사과정 학생, 최광욱 교수 Development Cell 게재(2016.02) / Hyung-Lok Chung, a Ph.D candidate and Prof. Kwang-Wook Choi published a paper in Dev. Cell (2016.02) 생명과학과 2016.03.11 12059
Board Pagination Prev 1 ... 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 ... 22 Next
/ 22