□ 연구개발 목표 및 내용 ◼ 최종 목표 ○ 동해에서 과거 발생했던 지진해일과 향후 발생 가능성이 높은 가상 지진 해일 자료를 이용하여 원자력발전소 부지(연구대상지역)에서 지진해일 수치해석을 수행하여 처오름 및 처내림높이를 계산하고 이를 통계적으로 분석하여 연구대상지역에 대해 확률론적으로 지진해일의 위험성을 평가하여 원자력발전소가 침수되고 냉각상실 되는 등 지진해일에 의해 일어날 수 있는 재난을 사전에 막음으로써 인명 및 재산피해를 최소화할 수 있는 방안을 연구하는 과제임 ◼ 전체 내용 ○ 수치모형의 현장 적용성 검토를 위해 본 연구실에서 개발 및 보유한 HYCEL-NAMI와 HYCEL-RUNUP 모델을 결합하여 지진해일의 전파 및 처오름 과정을 동시에 모의하여 최대 처오름높이와 최대 처내림높이 계산 ○ 동해에서 과거 발생했던 지진과 지진 공백역(seismic gap)에서 발생가능한 지진원을 조사한 후 파향선 추적기법(wave ray tracing technique)을 이용하여 원자력발전소 부지에서의 지진해일 에너지 집중 여부를 모의 ○ 지진해일 수치모형을 이용하여 역사 및 가상 지진원에 대해 수치모의 한 후 지진해일자료 DB를 구축하고, 구축된 자료에 적합한 확률분포형 선정 및 위험도 평가를 위한 지진원, 지진강도 등과 처오름 및 처내림높이와의 관계 분석을 통한 확률분포모형 기반 예측모델 개발 ○ 원자력발전소의 지진해일 안전성 및 사고관리계획서의 외부재해에 대한 안전성평가에 활용가능 하도록 수치 및 통계학적 연계모형을 이용한 확률론적 지진해일재해도 평가지침(안) 개발 ◼ 1단계[2020년-2021년] ❏ 목표 ○ 지진해일 수치모형 및 확률분포모형 기반 예측모델 개발에 필요한 기초자료 구축을 위한 사전조사 및 연구지역 조사(2020년) ○ 지진해일 Branch별 수치모형실험 결과 DB 구축 및 통계 분석을 적용한 처오름 및 처내림높이 확률분포 추정(2021년) ❏ 내용 ○ 수치모형 현장 적용성 검증 - 지진해일 수치모형 구축 - 수치모형 현장적용성 검토 ○ 초기파형 연구기반 과거 발생 및 발생가능 지진원 조사 ○ 과거 국내 지진해일 피해사례 조사를 통한 연구대상지역 검토 - 국내 지진해일 피해사례 조사 - 과거 국내 피해 지역과 파향선 추적기법 결과 비교를 통한 지진해일 위험성 검토 ○ 파향선 추적기법 - 파향선 추적기법 결과 검토를 통한 지진원 선정 ○ 확률론적 지진해일 재해도평가(Probabilistic Tsunami Hazard Analysis, PTHA) 수행을 위한 로직트리(Logic Tree) 기법 적용 ○ 지진해일 처오름 및 처내림높이 수치모형실험 결과 DB 구축 - 총 1,107 branches ○ 계산된 처오름 및 처내림높이에 대한 확률분포 분석 및 추정 - 처오름 및 처내림높이 확률분포형 선정 결과 ◼ 2단계[2022년] ❏ 목표 ○ 지진해일 처오름 및 처내림높이 확률분포모형 기반 예측모델 개발 및 수치 및 통계학적 연계모형을 이용한 확률론적 지진해일 재해도 평가 지침(안) 개발 ❏ 내용 ○ 시나리오 작성을 위한 결합확률모형 개발 및 검증 - 다변량 Copula 기반 결합확률모형 구축 및 검증 - 지진해일 시나리오 산정 및 검증 ○ 연구대상지역 PTHA 수행 - 확률론적 지진해일 위험도 평가 결과 ○ 수치 및 통계학적 연계모형을 이용한 확률론적 지진해일 재해도 평가 지침(안) 개발 - 대상부지 주변에서의 지진해일에 대한 위험성 평가에 대한 절차 및 고려사항 제시 □ 연구개발성과 ○ 안전기술보고서(N-STAR): 4건 ○ 규제정책 제안: 1건(보고서 내 수치 및 통계학적 연계모형을 이용한 확률론적 지진해일 재해도 평가지침(안) 작성) ○ 국외전문학술지(SCIE) 논문: 2편 ○ 학술발표회 논문: 5편 ○ 인력양성: 석사 1명(기존 2명 중 1명은 2021년 박사과정 입학 대학원생으로 대체) 박사 1명(신규 추가), ○ 소프트웨어 등록: 2건 ○ 관련기술 산업체 이전(지진해일 수치해석): 1건 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ○ 본 과제에서 적용할 울진 원자력발전소 이외의 원자력발전소 부지의 지진해일 안전성 평가에 활용 가능 ○ 지진해일 최대 처오름높이 자료는 원자력발전소 부지의 부지고를 결정하여 침수를 방지하는 데핵심적인 요소임 ○ 지진해일 최대 처내림높이 자료는 원자력발전소 취수구조물의 취수 최저수심 결정에 활용함으로써 냉각수 취수문제로 인한 원자로 및 주요기기의 냉각상실을 방지할 수 있음 ○ 제안된 평가기술을 적용한 지속적인 방재훈련을 통해 실제 지진해일 급습 시 발빠른 대처를 통해 후쿠시마와 같은 방사선 누출사고를 막을 수 있으며 원자력발전소 내의 안전을 기하고 인명 및 재산피해를 최소화할 수 있음 ○ 지진해일에 대한 원자력발전소의 안전에 관한 사회적 및 국민적 우려를 최소화할 수 있음 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 조용식
• 주관연구기관 : 한양대학교
• 발행년도 : 20220100
• Keyword : 1. 지진해일;통계분석;확률모형;처오름높이;처내림높이; 2. Tsunami;Statistical Analysis;Probabilistic Model;Run-up Height;Run-down Height;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 김용선
• 주관연구기관 : 세종대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 되팀분광장치;시간투영검출기;표적투영검출기;알파 클러스터;희귀 동위원소; 2. LAMPS;TPC;AT-TPC;active target;rare isotope;

□ 연구개요 본 연구는 항암 및 방사선 치료 저항성을 갖는 난치성 두경부암에 대한 새로운 치료 방법을 구축하기 위해 치료 저항성을 증가시키는 것으로 알려진 Nrf2의 두경부암에서의 치료 저항성에서의 역할을 규명하고, Nrf2의 발현 조절 및 이에 영향 받는 관련 기전을 분석하여, 연구결과를 기반으로 Nrf2 조절을 통한 두경부암 치료저항성을 극복하고자 함 □ 연구 목표대비 연구결과 1. 항암 및 방사선 치료 저항성 두경부암에서의 Nrf2 기전확인 Nrf2 inhibitor 인 ML385 의 두경부암에서 항암효과를 확인 ● ML385 (Nrf2 inhibitor)에 의해 두경부암 세포주 YD9, snu1076 에서 cell death 및 migration 저하가 일어나고, apoptosis가 증가함, ● ML385 에 의해서 ROS증가를 확인함. NAC에 의해 ROS증가는 저하됨. ROS 증가에 의한 apoptosis 임을 추론 가능함. ● ML385 와 cisplatin을 병합하여 치료하였을 때 cell death apoptosis 가 더 많이 발생한 것을 확인하고 병합요법시 migration, invasion 감소한 것 확인.또한 ROS 증가와 함께 apoptosis 증가하고 NAC처리와 함께 apoptosis 가 감소하는 것 확인. 2. 두경부암의 줄기세포에서 Nrf2의 역할 및 저항성 규명 두경부암의 암줄기세포 제작 및 Nrf2의 역할 연구 ● 두경부암 세포주 SNU899에서 CD44⁺MACS beads를 이용한 두경부암 줄기세포를 제작함 ● 두경부암 줄기세포에서 Nfr2 발현양을 확인 및 ML385에 의해 apoptosis 가 증가함을 확인함. ● EMT signaling을 통한 ML385에 의한 기전을 밝힘 3. 항암 저항성 두경부암 및 암줄기세포에서 Nrf2 억제효과확인 저항성 두경부암에서 ML385 의 항암효과를 확인 ● cisplatin 약물저항성 두경부암에서의 ML385 약물의 암세포 증식이 줄어드는 것을 확인함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 두경부암에서의 치료저항성을 증가시키는 Nrf2f를 막는 ML385약물의 항암효과 검증 - 두경부암줄기세포에서의 항암효과 및 신호 전달경로 네트워크 규명 - 치료저항성 두경부암에서의 약물 검증 및 항암효과 확인 - 두경부암 치료 기술의 이론적 배경제공 및 두경부암의 재발 및 전이암 치료에 적용 - 다양한 지적 재산권 (특허, 기술이전) 확보를 통한 의료용 약물 치료기술 개발로 새로운 의료산업 창출 (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김연수
• 주관연구기관 : 건양대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 항암치료저항성;방사선치료저항성;두경부암; 2. Chemoresistance;Radioresistance;Head and neck cancer;nfr2;

□ 연구목적 ■ 한중 공동으로 고효율 electrocaloric cooling 효과 heat flow를 연구함. (1) Nankai 대학교 Ma Rujun 교수는 전기를 이용하여 냉각이 가능한 고성능 electrocaloric 효과를 연구함. (2) 성균관대학교 백승현 교수는 Electrocaloric 현상에 적용 가능한 heat flow를 연구함. (3) Electrocaloric 효과 연구와 heat flow 연구를 융합하여, 압축이나 열전효과없이, 전기로 냉각이 가능한 고효율 냉각 cycle을 연구함. □ 연구내용 ■ Electrocaloric cooling effect 연구 Electrocaloric 효과는 dielectric 소재의 가역적인 열교환을 기반으로 함. Nankai 대학교 Ma Rujun 교수는 polarizability가 큰 ferroelectric terpolymer, P(VDF-TrFE-CFE)를 이용하여 electrocaloric cooling effect를 연구하고자 함. 본 소재는 유연하면서도 경량이어서 소형 solid state cooling device에 적용하는데 적합함. P(VDF-TrFE-CFE) 필름은 blade-coating 방법을 이용하여 제작함. P(VDF-TrFE-CFE) 필름 상·하면에 carbon nanotube 필름을 spray coating하여, sandwich 구조를 만들어 전극을 형성함. ■ Heat flow 연구 Electrocaloric cooling cycle은 주변으로 열을 방출하고, 주변에서 열을 흡수하는 공정이 포함됨. 성균관대학교 백승현 교수는 Electrocaloric에 적용 가능한 열을 방출하고 흡수하는 공정을 심도있게 연구하고자 함. Thermocouple 및 열화상 카메라를 이용하여 열전달 과정을 연구하고, 이를 electrocaloric cooling cycle에 최적화하는 방법을 연구하고자 함. ■ 고효율 electrocaloric cooling 효과 heat flow 연구 Electrocaloric cooling 효과를 극대화하기 위한 방열 및 흡열 공정을 연구함. 또한, electrocaloric cooling cycle을 제어하는 방법을 연구하고자 함. 본 냉각 방법은 compression 공정이나 진동이 없음으로, 전자장비 냉각, 바이오 응용 등에 매우 유용함. □ 연구결과 ■ Nankai 대학교 Ma Rujun 교수는 polarizability가 큰 ferroelectric terpolymer, P(VDF-TrFE-CFE) 소재 개발 및 electrocaloric cooling effect를 연구하였음. ■ Electrocarolic material의 cooling effect를 높이기 위해서는 주변으로의 방열 및 흡열 공정의 각각 조절이 필요함. 성균관대학교 백승현 교수는 주변으로 열을 방출하고 또 흡수하는 공정 조절을 연구하였음. 본 연구진이 개발한 비대칭 열전달 현상은 복사열에 의해 실현됨. 비대칭 열전도도 및 방사율은 리본 형상의 PET 스트립의 우측 상단 절반에 얇은 금속 필름(Nb, Cu 또는 Ag)을 스퍼터링하여 생성됨. 실험적으로 측정된 온도 프로파일은 유한요소해석 결과와 매우 일치함. PET-Nb 시료의 양방향 열전달의 차이가 발생하며, 지배적인 비대칭 메커니즘은 비대칭 비선형 방사율임을 확인함. 이러한 비대칭 열전달 소재를 electrocarolic 물질 표면에 접합하면, 방사와 흡열을 방향선택적으로 조절하여, electrocarolic 냉방 효과의 증대가 기대됨. □ 연구결과의 활용계획 ■ 압축공정이 없는 solid state 냉각 디바이스는, 진동·소음이 없으며, 전자장비 냉각·바이오 디바이스 응용 등에 큰 경제적 파급효과가 기대됨. ■ 본 연구결과에서 확인한 메커니즘은 광범위한 온도 및 장치 크기에 대한 방향에 따른 열전달의 미세 조정을 가능하게 함. 방향선택적 열전달은 electrocaloric 물질에 적용되어 효율을 높일 것으로 기대됨. (출처 : 연구결과 요약문 3p)

• 연구책임자 : 백승현
• 주관연구기관 : 성균관대학교
• 발행년도 : 20220800
• Keyword : 1. 전기캘로릭효과;열유동;냉각기기;냉동사이클;최적화;열제어;열전도;고분자;탄소나노튜브; 2. Electrocaloric effect;Heat flow;Cooling device;Cooling cycle;Optimization;Thermal control;Thermal conductance;Polymer;Carbon nanotube;

비공개항목입니다.

• 연구책임자 : 이현호
• 주관연구기관 : (주)브이에스팜텍
• 발행년도 : 20220900
• Keyword : 1. 항암보조제;방사선민감성 증진제;임상시험;IND 승인;드럭리포지셔닝; 2. Anticancer adjuvant;Radiosensitizer;Clinical trial;IND approval;Drug Repositioning;

□ 연구개요 대양섬에서의 주요 종분화 기작은 적응방산에 의한 분기진화로 알려져 있으나 전체 섬 고유종의 25%에 달하는 섬식물들이 향상진화에 기원하였다고 제시되었으며, 때로는 향상진화가 분기진화보다 더 높은 비율을 보이는 대양섬들도 있다(예: the Bonin Islands, 53%; St. Helena Island, 53%; Ulleung Island, 88%). 대서양 Macaronesia 제도의 높은 종 다양성은 제도와 대륙 간, 제도 내 섬들 간의 거리 및 섬 내 식생대의 다양성과 상관관계가 있으며, 그에 따른 결과로 Sonchus alliance, Aeonium alliance, Argyranthemum과 Echium 등의 고유종 식물군들이 분기진화에 의하여 종분화되었다고 제시된 바 있다. 반면에 향상진화에 의하여 분화되었을 것으로 추정되는 고유종들에 대하여 유전적 다양성과 분화 패턴을 분석한 종합적인 연구는 아직 이루어진 바 없다. 본 연구는 각기 다른 식물군에서 분기진화와 향상진화에 의하여 분화된 것으로 추정되는 조상종(progenitor species)과 파생종(derivative species)의 쌍(species pair)을 선정하여 비교 분석함으로써 상반되는 분기진화와 향상진화의 두 가지 종분화기작의 내용 및 특성을 밝히고자 하였다. □ 연구 목표대비 연구결과 분기진화 종분화 연구는 목표로 하였던 Sonchus gummifer complex에 속하는 세종을 포함하여 Sonchus속과 근연속(Launaea, Reichardia)에 속하는 39종의 엽록체 유전체를 조립하여 Macaronesia (Dendrosonchus아속; Woody Sonchus alliance)와 태평양 Juan Fernandez제도(Dendroseris아속)에서 분기진화한 Sonchus 식물들의 기원 및 진화과정을 규명하였다. 또한 Woody Sonchus alliance에 속하는 12종의 RNA-Sequencing에 의한 전사체 분석으로 계통수를 작성하는 한편, 초본과 목본성 4종(S. arboreus, S. palmensis, S. radicatus, S. webbii)의 전사체를 비교 분석하여 woody Sonchus alliance 종들의 목본화 진화 기작을 추적하였다. 즉. 목본종들은 공통조상으로부터 기원한 drought tolerance 및 wood development와 관련한 gene family가 특이적으로 발달한 것을 확인함으로써 목본화 진화 과정을 추론하였다. 향상진화 종분화 연구는 Macaronesia의 Canary제도 내 각기 다른 섬에 분포하는 십자화과 2종(Crambe gomeraea & C. feuilleei)과 지치과 4종(Echium auberianum & E. gentianoides, E. hierrense & E. brevirame)을 대상으로 GBS 분석을 통하여 SNP를 탐지하여 조상종과 파생종 간의 계통학적 유연관계, 집단 구조 변화, 유전적 다양성 등을 종합하여 향상진화 기작과 그 과정에 따른 유전적 결과를 규명하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 본 연구는 각기 다른 식물군에서 선정한 식물들을 대상으로 두 가지의 상반된 종 분화기작을 연차적으로 조사하고 검증함으로써, 대상 식물군 내에서 나타난 유전적 결과에 대한 사례를 제시하여 분기진화와 향상진화의 개념을 확립하는데 도움이 되었다. 또한 다양한 식물군의 특성과 생태적 환경에 따라 각기 다른 종분화 과정이 진행되었고 그에 따른 유전적 결과도 차이가 있음을 보고함으로써, 섬 고유종 식물들의 관리 및 보존 전략 수립에 기여할 것이다. 특히 본 연구에서는 섬식물 분야에서 최근에야 관심의 대상이 된 향상진화로 기원된 종들의 단계통 여부, 유전적 다양성 및 분화정도를 파악함으로써 향상진화의 패턴을 대서양의 Macaronesia 제도 내에서 확인하고, 그 패턴과 중요성을 종합하여 다른 대양섬들의 고유종 연구를 위한 기반을 제공하였다. 궁극적으로는 연구를 통해 얻게 되는 결과들은 대서양 지역의 대양섬 생물지리학과 생물 진화학적 개념 확립 및 발전에 큰 공헌을 할 수 있을 것으로 사료된다. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 김승철
• 주관연구기관 : 성균관대학교
• 발행년도 : 20220900
• Keyword : 1. 적응방산;분기진화;향상진화;유전적 다양성;섬의 목본화 현상; 2. adaptive radiation;cladogenesis;anagenesis;genetic diversity;insular woodiness;

◻ 연구개발 목표 종양신호(oncogenic signal)와 암 대사 특이성을 매개하는 차세대 항암제 신규 타겟을 발굴하고 검증한다. 이를 위해 (1) PPARδ 길항제 유효물질 1종 이상 도출 및 선도물질 최적화 1건, (2) 핵수용체 (RORβ 등) 역작용제 유효물질 1종 이상 도출 및 (3) 신규 타겟 1종 이상 발굴 및 검증, 유효물질 도출 1종 이상 도출하고 암 대사 특이성을 제어하는 차세대 항암제 개발을 위한 플랫폼을 구축한다. ◻ 연구개발 내용 ○ 종양신호와 암 대사 특이성을 매개하는 표적 3개 이상 발굴 - 종양신호와 암 대사 특이성을 매개하는 신규 항암표적(PPARδ, ERRγ, COUP-TFII, TFEB, SCL38A2 등) 표적 3개 이상 발굴하여 기능을 규명함 ○ 유효물질 도출 및 선도물질 최적화하여 유효성 평가 수행 - PPARδ 길항제 유효물질 도출 1건 완료 - PPARδ 길항제 선도물질 최적화 1건 완료 - ERα 길항제, PPARδ 활성제 유효물질 도출하여 유효성 평가 수행 ○ 논문발표 - 암 세포 대사 특이성 기전 규명 및 신규 타켓 유효/선도물질 개발 관련 SCI(E) 논문 17 편 발표 ○ 신규 타겟 유효/선도물질 개발 관련 지적재산권 확보 - 약제내성 간암모델에서 PPARδ 길항제, ERRγ 역작용제의 유효성을 확인하고 특허 출원 2건, 특허 등록 1건, 기술이전1건 완료 - 신규 화합물의 적응증을 발굴하여 추가로 특허 출원 3건 완료함 ◻ 활용계획 및 기대효과 ○ 기술이전을 통한 사업화: 도출된 유효물질에 대한 기술이전과 이전기관과 공동연구를 통한 후보물질 도출 및 사업화 ○ 전임상 진입: 임상진입이 유망한 후보물질에 대한 전임상 진입 ○ 후속연구를 통한 선도물질 최적화 및 후보물질 도출: 본 과제를 통해 개발된 유효물질에 대해 범부처 신약개발 전주기 사업 등과 같은 신약개발 후속연구개발 사업을 통한 후보물질 도출 ○ 암 대사 특이성 표적 발굴과 유효성 평가를 위한 플랫폼 구축: stable isotope를 이용한 metabolic flux기법 확립과 종양미세환경을 고려한 in-vivo 모델 구축 ○ Drug repositioning을 통한 적응증 확대 - PPARδ 길항제, ERRγ 역작용제 신규화합물을 대상으로 지방간질환을 비롯한 대사질환에 대한 약효성을 평가하여 신규 적응증 확보함 (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 박근규
• 주관연구기관 : 경북대학교
• 발행년도 : 20220500
• Keyword : 1. 종양신호;암 대사;유효물질도출;핵수용체;최적화;선도물질; 2. oncogenic signaling;tumor metabolism;PPAR-delta;ERR-gamma;Heat compound;Nuclear receptor;Optimization;Lead compound;

□ 연구의 목적 및 내용 연구개발 최종목표: 광 디스크와 고효율 박막 태양광센서의 광, 융합기술을 기반으로 한 고에너지 입자선의 측정기술 개발 - 고에너지 입자선의 비정 및 에너지 측정을 위해 사용되는 기존 시스템의 비용 및 측정정확도의 한계를 극복하고자 이를 대체할 수 있는 광디스크와 박막 태양광센서 기반 광, 융합기술을 이용한 고에너지 입자선 측정시스템을 개발하고자 함. - 가격이 저렴하고 저비중의 재료인 광디스크와 태양광센서를 융합하여 고에너지 입자선 측정에 최적화되어 있는 저비용, 고효율 측정기술 및 시스템 개발하는 것을 목표로 함. □ 연구개발성과 < 정성적 성과 > 1. 태양광센서 신호검출방식 기반 단일 광디스크를 이용한 양성자 빔 측정시스템 개발 • 양성자 빔에 대한 광디스크 신호검출을 위한 최적화된 태양광센서 조건 연구 • 태양광센서 기반 신호검출 모듈 설계 및 개발 • 단일채널 광디스크를 통한 빔 측정시스템 개발 2. 태양광센서 신호검출방식 기반 광디스크 배열을 이용한 양성자 빔 측정시스템 개발 • 단일채널 측정시스템에 대한 양성자 빔 특성평가 • 태양광센서 기반 다채널 신호검출 모듈 설계 및 개발 • 광디스크배열 빔 에너지 측정시스템 프로토타입 개발 3. 환자치료용 양성자 빔을 통한 광디스크 기반 빔 정도관리 시스템 검증 • 광디스크배열 빔 에너지 측정시스템 프로토타입 성능 검증 및 최적화 • 치료용 고에너지 양성자 빔에 대한 정도 관리시스템 임상 활용 □ 연구개발성과의 활용계획(기대효과) • 본 연구결과를 통해 개발될 시스템은 양성자뿐만 아니라 중입자를 사용한 방사선치료에 적용되어 치료의 정확도를 검증할 수 있어 세계적으로 관심이 증대되고 있는 미래지향형 방사선치료인 고에너지 입자선 방사선 치료로부터 환자의 안전을 가장 정확하게 확보할 수 있는 입자 방사선치료 안전시스템이 될 것임. • 치료용 고에너지 입자선을 검증하고 정확도 향상으로 치료 효과를 극대화한다면, 현재 미주 및 유럽의 양성자 치료비용의 1/3 가격으로 우수한 암 치료를 받을 수 있게 됨으로써 외국인 환자 유치성과에 의한 국부창출 효과와 더불어 우리나라가 세계 입자선 치료를 선도하는 발판을 마련할 수 있음. • 또한, 기존의 양성자 빔 측정 장치인 ion chamber의 경우 가격이 굉장히 비싸고, 이를 측정하기 위한 설치 및 측정시간이 많이 걸려 실제 사용상 많은 문제점과 어려움이 있음. 광디스크-태양광센서 기반 입자 빔 측정시스템을 개발할 경우, 인적·시간적 비용 절감으로 업무 로드를 줄일 수 있을 것으로 예상함. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 신동호
• 주관연구기관 : 국립암센터
• 발행년도 : 20221000
• Keyword : 1. 광디스크;태양광센서;고에너지 입자선 모니터링;에너지 검증;비정 검증; 2. Optical disk;Solar sensor;High energy particle beam monitoring;Energy verification;Range verification;

□ 연구개요 ● 연구개발의 최종목표: 단백질 번역 억제 시 유도되는 신호전달 기전에 의한 오토파지 마스터 전사인자 TFEB의 세포 내 위치 조절기전 규명 ● 연구개발의 필요성: 오토파지 연구는 많은 질병을 파악하고 조절 및 치료하는데 꼭 필요함. 본 과제는 오토파지를 활성화시킬 새로운 TFEB 핵 자리옮김 기전을 밝히는데 필요한 연구임. 본 연구개발은 단백질 번역 억제가 세포의 유전자 발현을 조절 할 수 있는 신호전달의 시작점이 될 수 있다는 새로운 생물적 개념을 제시하는데 필요함. ● 연구개발의 범위: 단백질 번역 억제 시 유도되는 TFEB 핵 자리옮김 관련기전 규명과 관련 유전자 발굴 □ 연구 목표대비 연구결과 1. 단백질 번역 억제 조건에서 TFEB 핵 자리옮김 관련 단백질 동정 - Chemical library 스크리닝: Selleckchem inhibitor library (1159개) FDA approved drug library (800개)를 스크리닝하여 단백질 번역 억제에 의한 TFEB 핵 자리옮김을 억제하는 44개 케미컬을 확보함. - Hits의 TFEB 핵 자리옮김 억제효과 검증: 44개 Hits로부터 8개 케미칼의 억제 효과를 검증하였으며, 이중 Butozonazol과 Ulipristal이 TFEB 핵 자리옮김을 낮은 농도에서 효과적으로 억제함을 확인함. - Hits의 TFEB 핵 자리옮김 억제효과 기전조사: EBSS와 Tm 처리 조건을 이용한 TFEB 핵 자리옮김 억제 효과 분석을 통하여 기존 방식과 다른 기전에 의한 TFEB 핵 자리옮김 억제를 유도할 것으로 추정되는 케미컬들을 분류함. - 면역침강 방법을 이용한 TFEB-EGFP 분리 정제 조건 확립: 질량분석을 이용한 PTM 분석에 필요한 TFEB-EGFP 단백질 분리정제 방법 확보함. 2. 단백질 번역 억제 조건에서 TFEB 핵 자리옮김 관련 단백질 기능 검증 - TFEB 핵 자리옮김 억제 chemicals의 작용기전 파악: TFEB 핵 자리옮김엔 TFEB 탈인산화와 14-3-3 해리가 중요한 요소임을 확인 함. - 작용기전이 다른 단백질 번역 억제제에 의한 TFEB의 핵 자리옮김 관찰: 단백질 번역 억제가 TFEB 핵 자리옮김을 유도할 수 있는 강력한 개시 신호임을 확인함. - 단백질 번역 억제에 의한 TFEB의 탈인산화와 세포질 14-3-3 단백질 해리 관찰: 단백질 번역 억제에 의한 TFEB 핵 자리옮김에 탈인산화와 14-3-3 단백질 해리가 중요함을 밝힘. - TFEB 핵 자리옮김에 필요한 Kinase 활성변화 측정과 Phosphatase 억제 효과 검증: CHX, LTM과 RocA 처리에 의한 단백질 번역 억제는 세포질에서는 Phosphatase 활성화를 일으켜 TFEB를 탈인산화 시키고 핵에서는 Kinase를 불활성화시켜 TFEB 탈인산화를 유지 시킬 수 있음을 밝힘. - 단백질 번역 억제에 의한 오토파지 활성 관찰 (Autophagosome/Autolysome 형성과 Lysosome 활성도): 단백질 번역 억제제를 통한 단백질 번역 억제는 autophagy 활성을 유도하나 lysosome 비활성화로 최종적인 degradative autolysosome 형성이 일어나지 못함을 밝힘. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 1. 활용 계획: 수행한 연구결과물들을 국제 학술지 출간에 활용하였으며 나머지 일부 연구내용은 현재 진행되고 있는 세포내 단백질 번역 조절자 eIF2a 논문 투고 자료로 활용할 계획임. 또한 단백질 번역 억제제를 이용하여 암 세포 증식 억제나 암 세포사멸 유도를 하려는 연구자들이 본 연구결과에서 제시하는 오토파지 조절 기능을 이용하여 억제제 기능을 설명하는데 활용할 수 있을 것으로 사료됨 2. 기술/경제적 파급효과: TFEB에 관한 내용들은 (TFEB 핵 자리옮김에 관여하는 단백질 및 타깃 단백질 기능조절법 그리고 TFEB PTM과 그 조절법 등) 오토파지 활성이 중요한 misfolded 단백질의 축적에 의해 유도되는 유전질환 또는 신경퇴행성 질환들을 예방하고 치료하는데 필요한 지적재산권, 기술 및 상품의 개발로 이어지는 경제적인 파급효과가 있을 수 있음. 3. 경제/사회적 파급효과: TFEB/TFE3 핵 자리옮김 활성법의 성공적인 활용은 궁극적으로는 misfolded 단백질의 축적에 의해 유도되는 유전질환들 (낭포성 섬유증 및 알파-1 항트립신 결핍증 등)과 신경퇴행성 질환들 (알츠하이머병, 파킨슨병 및 근위축성측삭경화증)와 같은 관련 질병 치료에 소요되는 막대한 사회적 비용을 절감하고 인류 삶의 질을 향상시킬 것으로 기대됨. (출처 : 연구결과 요약문 2p)

• 연구책임자 : 백승훈
• 주관연구기관 : 울산대학교
• 발행년도 : 20220300
• Keyword : 1. 단백질 번역;오토파지;핵 자리옮김;번역 후 수정; 2. Translation;Autophagy;TFEB;Nuclear translocation;Post-translational modification;

□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 인간화마우스를 활용하여 선량에 따른 방사선피폭진단마커 발굴 ○ 전체 내용 -1차년도 연구: 최적의 인간화마우스 제작 기법 확립 -2차년도 연구: 제작된 인간화마우스 이용하여 선량에 따른 방사선피폭 모델 구축 -3,4차년도 연구: 후보 바이오마커 검증을 통한 최종 바이오마커 선정 □ 연구개발성과 - 기존 동물모델의 장점을 극대화하고 단점을 최소화한 새로운 인간화마우스 제작 방식 확립 - 방사선 피폭 시, 신속한 환자 스크리닝, 군별 분리, 군에 따른 적절한 의료처치가 이루어질 수 있는 조기 진단 바이오마커 발굴 □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 - 동물실험 결과를 인간에게 외삽하는 과정에서 발생하는 불확실성을 감소시켜 비임상연구에서 임상연구로의 적용 가능성을 극대화함. - 방사선 피폭대응 방식을 선진화하여 궁극적으로 사고 피해 최소화. (출처 : 요약문 2p)

• 연구책임자 : 서진희
• 주관연구기관 : 한국원자력의학원
• 발행년도 : 20220500
• Keyword : 1. 바이오마커;전신조사;마이크로RNA;인간화마우스; 2. Biomarker;Total body irradiation;microRNA;Humanized mice;NSG-SGM3;