Open Graduate student and Postdoc Positions
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- Graduate students: (1) a short CV, (2) the academic transcript, (3) a copy of the most recent TOEIC, TOEFL or TEPS test result
- Postdocs: (1) a short CV with the list of three selected publications and name of three referees, (2) the two-page research plan
신경 Peptide 발굴 및 기능 연구
생물정보학을 이용한 초파리 유전체 분석을 통해 새로운 펩타이드일 가능성이 있는 후보 유전자를 선발하고, 다양한 유전학적 기법으로 해당 신경망이 행동 및 대사조절에 미치는 원리를 밝혀내는 것을 목표로 하고 있다.
그림. 새로운 신경 펩타이드 발굴 및 기능 연구 진행 과정.
그림1. 생물정보학을 이용한 초파리 유전체 분석을 통해 신규 펩타이드의 가능성이 있는 후보 유전자를 선별함.
그림 2. 후보 유전자에서 발현될 것으로 추정되는 펩타이드를 합성하여, Chimeric G-protein을 이용한 in vivo 실험을 통해 적절한 수용체를 선별함.
그림 3.선별된 펩타이드 및 수용체의 후보 유전자에 대한 돌연변이 초파리를 만들어 정상 초파리와의 비교를 통해 행동에서의 변화를 관찰하고, 해당 유전자 특이적인 driver를 이용한 형광단백질 발현 및 항체염색을 이용하여 행동을 조절하는 신경망을 구조적으로 분석함.
Food preference (섭식기호도) 조절원리 규명
음식의 맛을 구별해내는 섭식기호도는 제한된 환경에서 자신에게 가장 필요한 영양분을 공급받는데 필요한 본능적 행동양식이다. 초파리의 신경펩타이드 중 hugin을 타겟으로 하여 섭식기호도의 조절 메커니즘을 연구한다.
그림 1. 초파리의 섭식기호도를 확인하기 위해 개량, 발전시킨 Two-way choice assay. Yeast와 파란색 염료를 혼합하고, sucrose과 붉은색 염료를 혼합하여 어떤 음식을 선호하는지 일정시간 후 확인 (우). 야생형 초파리를 대상으로 섭식기호도를 확인한 결과, 교미후 암컷 초파리는 yeast를, 교미전 암컷과 수컷 초파리는 sucrose에 대한 기호도가 있음을 확인 (좌).
그림 2. Hugin 뉴로펩타이드를 발현하는 신경망에 potassium channel을 발현시켜서 신경활성의 억제를 유도했을 때 교미전 암컷 초파리에서 야생형(노란색), 대조군(오렌지색)과 달리 실험군(파란색)에서는 yeast preference를 보이는 것을 확인.
교미 후 성 선택 (Post-Copulatory Sexual Selection) 조절 원리 규명
초파리 암컷의 생식 행동 중 정자방출행동(sperm ejection)은 이 교미 이후에 정자를 걸러내는 교미 후 성 선택의 주요 원리 중 하나이다. Dh44 신경폅타이드 와 이에 대한 수용체인 Dh44R1을 발현하는 신경망 내에서 환경 자극 - 신경계 - 행동 조절로 이어지는 신호전달 과정을 연구한다.
그림 1. 초파리 암컷의 교미 후 정자저장 및 방출 과정. 초파리 암컷은 교미를 통해 정자를 자궁에 받아들인 후 1~3시간에 걸쳐 정자저장기관에 저장하고, 이후 자궁에 남아있는 정자들은 체외로 배출함.
그림 2. Dh44 돌연변이에 의한 정자방출행동 촉진. 정상초파리의 경우 교미 후 1시간 이상 자궁 내에 정자를 유지하면서 정자저장기관에 저장하지만 Dh44의 생성을 억제한 초파리의 경우 교미 후 10분 이내에 정자를 배출함(A, B). 정자방출행동이 빠르게 일어난 Dh44 돌연변이 암컷은 저장한 정자의 수 및 산란이 크게 감소함(C, D).
초파리의 본능적 행동을 조절하는 신경망 연구
신경펩타이드 및 수용체에 대한 생성 억제 및 이를 발현하는 세포 활성의 인위적인 조작을 통해 초파리의 본능적인 행동(섭식, 수면, 생식 행동)을 조절하는 신경망의 역할을 규명한다.
수면(Sleep) 조절원리 규명
수면은 모든 동물의 생존에 필수적인 행동이지만 아직까지도 어떻게 뇌가 수면을 조절하는지는 미지의 영역이다. 수면 항상성을 조절하는 신경펩타이드 Mip과 수용체 SPR로 연결되는 신경망의 작동원리를 규명한다.
그림 1. 초파리의 수면을 측정하는 장비 (위). 해당 장비가 초파리의 수면을 측정하는 방법 (아래). 초파리의 수면을 측정하는 모니터에서 초파리가 5분동안 움직이지 않으면 잠을자는 것으로 간주함.
그림 2. 초파리의 수면을 측정한 그래프. 실험군 (빨간색)은 대조군(초록, 파란색)에 비해서 낮과 밤 모두 수면이 줄어듦. MIP neuropeptide를 brain에서 발현을 억제하면 낮과 밤 모두에서 수면이 줄어드는 현상이 관찰됨.
2010 - present
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