간행물

생화학분자생물학회입니다.


국내 / 연구실 소개

Laboratory of Diabetes and Obesity

  • 작성자

    관리자
  • 작성일자

    2017-12-01
  • 조회수

    751

Laboratory of Diabetes and Obesity

 

오경진
한국생명공학연구원(KRIBB)/대사제어연구센터

 

 

[연구실소개]

현대 한국인의 4명 중 1명은 인슐린 저항성(Insulin Resistance)”과 관련된 대사이상에 노출되어 있다.  2017년 현재 당뇨병을 앓고 있는 환자는 500만 명 이상으로 급증하여, “당뇨당뇨 전단계의 환자가 한국인 10명 중 3명을 차지하고 있다. 한국인의 2형 당뇨(Type 2 Diabetes)”의 유발은 특히 비만(Obesity)”과 밀접한 관련성을 맺고 있으며, 이는 당뇨인구의 3/4이 비만 및 과체중을 나타내는 것으로 미루어 보아 한국인의 당뇨의 주요 원인이 비만임을 알 수 있다.

 

그림1. 비만 및 제 2형 당뇨의 특징

 

본 연구실에서는 제2형 당뇨와 비만에서 나타나는 인슐린 저항성(Insulin Resistance)의 유발 기전 및 제어에 관심을 갖고 연구를 진행하고 있다. 특히, 체내 당대사(Glucose Metabolism) 및 지질대사(Lipid Metabolism)와 인슐린 신호전달 체계의 변화, 그리고 이로 인한 체내 대사 체계의 변화에 초점을 두고 있다. 때문에 비만 및 당뇨 상황, 금식, 소포체 스트레스(ER-Stress) 와 같은 다양한 대사 환경의 변화에서 뚜렷한 변화를 내는 요소를 후보군으로 선정하여, 당뇨 및 비만에서 나타나는 에너지 대사체계의 불균형을 개선할 수 있는 타깃을 찾고 그 기능 및 신호전달 체계를 찾는 규명하는 것이 본 연구의 목적이다.

본 연구실에서는 식이섭취에 따른 제 2형 당뇨 및 비만 마우스 모델을 구축하여 실험을 진행하고 있으며, FLP-FRT Recombination SystemCre-LoxP Recombination System을 이용하여 전신 및 조직특이적으로 타깃 유전자의 결손 마우스 모델을 제작하여 인슐린 감수성 장기들간의 대사적 네트워크를 총체적으로 해석하고자 하며, 추가적으로 아데노바이러스를 통한 Gene Delivery System 이용하여 연구를 진행하고 있다.

그림2. 전신 및 조직특이적 결손 마우스 모델 제작 방법

 

 

그림3. 당뇨/비만에서 나타나는 에너지 대사의 불균형을 개선할 수 있는 타깃 발굴을 위한 전략

 

 

 

[연구내용]

2형 당뇨(Type 2 Diabete) 및 비만(Obesity)은 간, 근육, 지방과 같은 말초조직(Peripheral Tissue)인슐린저항성(Insulin Resistance)”을 원인으로 유발된다. 대표적인 인슐린 감수성 조직인 간(Liver), 근육(Skeletal Muscle), 지방(Adipose Tissue)에서 손상된 인슐린 기작은 간에서의 당생성 증가, 근육에서 당 흡수의 억제, 지방의 축적을 유도하게 되고, 인슐린저항성을 근간으로 제2형 당뇨의 특징인 고혈당(Hyperglycemia)을 유발하게 된다.

그림4. 인슐린저항성 및 고혈당 상황에서의 인슐린 감수성 조직 내 대사적 변화

 

 

1. 혈당조절 특이적 제2형 당뇨 치료제의 새로운 타깃 발굴

본 연구실에서는 유전자 후보군들에 대한 당대사의 주요 기관인 간, 근육, 지방 특이적 결손 마우스를 제작하여 혈당조절에 특이적으로 작용할 수 있는 제2형 당뇨의 치료의 신규 타깃으로서 후보군들을 검증하고 있다.

그림5. 간과 근육 특이적 후보군 결손 마우스 내 당대사표현형 및 인슐린 감수성 측정

 

 

2. 간에서의 에너지 대사 연구

비만 및 당뇨, 금식, 소포체 스트레스(ER-Stress) 와 같은 다양한 대사 환경의 변화와 관련된 후보군들 선정하고, 일차 간세포주 및 마우스모델에서 기능연구를 진행하고 있다. 간 특이적 마우스 및 아데노바이러스를 이용하여 인슐린 신호전달 체계 및 당/지질대사에 미치는 영향에 대한 연구를 진행 중에 있다.  

 

 

3. 근육에서의 에너지 대사연구

노화에 따른 중요한 체구성 성분의 변화인 근소실은 노인성비만을 유도하며, 당뇨, , 심혈관질환을 비롯한 노인성 질환의 주요 원인이다. 본 실험실에서는 노화에 따른 근손실과 비만과의 관련성을 규명하기 위하여 유전자 변형 마우스 사용하여 연구를 진행 중에 있다.

 

 

 

[연구책임자]

 

 

오경진 (KRIBB: 선임연구원/UST: 부교수)

주소: 대전광역시 유성구 과학로 125, 한국생명공학연구원 연구동 3124
전화: 042-879-8265
팩스: 042-860-4149
이메일:
kjoh80@kribb.re.kr (kyoungjoh@gmail.com)

 

 

[연구진구성]

 

박사과정: 박안나 (KAIST 학연과정), 이다솜 (KAIST 학연과정),
통합과정: 김현미 (UST/박사과정) 안태현 (UST/석사과정)
석사과정: 이정은 (UST)

 

  

 

 [대표논문]

1. Byun, S.K., An, T.H., Son, M.J., Lee, D.S., Kang, H.S., Lee, E.W., Han, B.S., Kim, W.K., Bae, K.H., Oh, K.J., Lee, S.C. (2017) HDAC11 Inhibits Myoblast Differentiation through Repression of MyoD-Dependent Transcription. Mol Cells 40, 667-676.

2. Oh, K.J., Lee, D.S., Kim, W.K., Han, B.S., Lee, S.C., Bae, K.H. (2016) Metabolic Adaptation in Obesity and Type II Diabetes: Myokines, Adipokines and Hepatokines. Int J Mol Sci 18. pii: E8.  .

3. Lee, G.H., Oh, K.J., Kim, H.R., Han, H.S., Lee, H.Y., Park, K.G., Nam, K.H., Koo, S.H., Chae, H.J. (2016) Effect of BI-1 on insulin resistance through regulation of CYP2E1. Sci Rep 6, 32229.

4. Lee, D.S., Choi, H., Han, B.S., Kim, W.K., Lee, S.C., Oh, K.J., Bae, K.H. (2016) c-Jun regulates adipocyte differentiation via the KLF15-mediated mode. Biochem Biophys Res Commun 469, 552-558.

5. Oh, K.J., Han, H.S., Kim, M.J., Koo, S.H. (2013) CREB and FoxO1: two transcription factors for the regulation of hepatic gluconeogenesis. BMB Rep 46, 567-574.

6. Oh, K.J., Han, H.S., Kim, M.J., Koo, S.H. (2013) Transcriptional regulators of hepatic gluconeogenesis. Arch Pham Res 36, 189-200.

7. Oh, K.J., Park, J., Kim, S.S., Oh, H., Choi, C.S., Koo, S.H. (2012) TCF7L2 modulates glucose homeostasis by regulating CREB- and FoxO1-dependent transcriptional pathway in the liver. PLoS Genet 8, e1002986.

8. Choi, D., Oh, K.J., Han, H.S., Yoon, Y.S., Jung, C.Y., Kim, S.T., Koo, S.H. (2012) Protein arginine methyltransferase-1 regulates hepatic glucose production in a FoxO1 dependent manner. Hepatology 56, 1546-1556.

9. Oh, K.J., Park, J., Lee, S.Y., Hwang, I., Kim, J.B., Park, T.S., Lee, H.J., Koo, S.H. (2011) Atypical antipsychotic drugs perturb AMPK-dependent regulation of hepatic lipid metabolism. Am J Physiol Endocrinol Metab 300, E624-E632.

10. Ryu, D., Oh, K.J., Jo, H.Y., Hedrick, S., Kim, Y.N., Hwang, Y.J., Park, T.S., Han, J.S., Choi, C.S., Montminy, M., Koo, S.H. (2009) TORC2 regulates hepatic insulin signaling via a mammalian phosphatidic acid phosphatase, LIPIN1. Cell Metab 9, 240-251.