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기관고유연구사업 최종보고서

(과제번호 : 1010050 )

암 단백질체 분석을 위한 Proteomics Core의 운영

Management of Proteomics Core Facility

for Cancer Proteome Analysis

과제책임자 : 유 병 철

국 립 암 센 터

(뒷면) (측면)

↑

5cm

↓

과

제

명

국

립

암

센

터

↑

3cm

↓

1. 이 보고서는 국립암센터 기관고유연구

사업 최종보고서입니다.

2. 이 보고서 내용을 인용할 때에는 반드시

국립암센터 연구사업 결과임을 밝혀야

합니다.

(14 pont, 고딕체)

↑

6cm↓

제 출 문

국립암센터 원장 귀하

이 보고서를 기관고유연구사업 “암 단백질체 분석을 위한 Proteomics Core

의 운영” 과제의 최종보고서로 제출합니다.

2012. 12. 14

국 립 암 센 터

과 제 책 임 자 : 유 병 철

연 구 원 : 김 경 희

과 제 연 구 원 : 고 민 주

과 제 연 구 원 : 김 민 경

과 제 연 구 원 : 김 원 기

과 제 연 구 원 : 박 찬 수

과 제 연 구 원 : 안 선 아

과 제 연 구 원 : 양 우 석

과 제 연 구 원 : 이 선 하

과 제 연 구 원 : 장 상 근

목 차

PAGE

< 요 약 문 >

(한글) ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 1

(영문) ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 3

1. 연구의 최종목표 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 5

2. 연구의 내용 및 결과 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 5

3. 연구결과 고찰 및 결론 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 30

4. 연구성과 및 목표달성도 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 31

5. 연구결과의 활용계획 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 36

6. 첨부서류 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 37

< 요 약 문 >

연구분야(코드) 신기술 실용화 지원체계 구축 (S-3) 과제번호 1010050

과 제 명 암 단백질체 분석을 위한 Proteomics Core의 운영

연구기간/연구비(천원)

합계 2010년 1월 1일 ～ 2012년 12월 31일 480,000

1차년도 2010년 1월 1일 ～ 2010년 12월 31일 160,000

2차년도 2011년 1월 1일 ～ 2011년 12월 31일 160,000

3차년도 2012년 1월 1일 ～ 2012년 12월 31일 160,000

과제책임자성 명 유 병 철

소 속 대장암연구과

색인단어국문 단백질체 분석, 질량분석기, 코어 랩

영문 Proteomics, Mass Spectrometry, Core Laboratory

◆ 연구목표

<최종목표>

- 국립암센터 연구소내부의 최상의 암 단백질체 분석 기반 구축

- 연구자들의 효율적 암 단백질체 연구를 위한 단백질체 분석 및 연구자문

◆ 연구내용 및 방법

I. 최적의 단백질체 연구장비의 활용을 통한 단백질체 분석 효율의 증대

1) 단백질체 분석 교육을 통한 전문 인력 양성

2) LC-MS/MS를 이용한 정성 및 정량 분석방법의 정착

3) RSLC nano를 이용한 단백질체 분석 방법의 확대

4) 새로운 Bioinformatic system 구축 도입

5) 내부 전문인력 양성을 위한 국내/국외 교육 기회 확대

6) 500 m/z 이하의 저분자량의 물질 분석을 통한 대사체 분석의 기틀 마련

II. 각 연구자들의 단백질체 분석 요구 해결

1) 단백질체 분석에 대한 연구소 내의 공개 홍보 및 분석의뢰 접수

2) 단백질체 분석의 비용단가 표준화

3) 최적의 단백질체 분석 결과 제공

III. 최신 단백질체 연구소와의 협력 체계구축

1) 국내 단백질체 연구 기관과의 정기적인 교류 정례화 및 정보 교환

　 2010 2011 2012(-11.30)

MALDI-TOF 5,759 5,353 11,849

LC-MS/MS 636 858 744

◆ 연구성과

-정량적 성과

구분 달성치/목표치1) 달성도(%)

SCI 논문 편수 3 / 3 100

IF 합 6.38 / 9 70.9

기타 성과 국내 특허 출원 4건

1) 총연구기간내 목표 연구성과로 기 제출한 값

-정성적 성과

․고가장비의 최적 운영: 고가 단백질체 분석 장비 운영의 최적화 및 단백질체 전문 연구자

에 의한 단백질체 연구장비의 효율적 운영 및 관리

․연구소 내의 단백질체 분석 요구의 양적, 질적 실행 가능성 (Feasibility) 점검

․새로 도입된 Split-free 방식의 나노 액체크로마토그래피의 최적 활용

․새로운 Bioinformatic system 구축 도입

․단백질체 연구의 최신 방향 홍보

․연구소 내부 연구자들의 단백질체 분석 지원 (연차별 단백질체 분석 의뢰 수요의 증가)

◆ 참여연구원

(최종연도 참여인원)성 명

유병철, 김경희, 고민주, 김민경, 김원기, 박찬수, 송은영

안선아, 양우석, 이선하, 장상근

※ 요약문의 총분량은 2page 이내로 제한함

Project Summary

Title of ProjectManagement of Proteomics Core Facility for Cancer Proteome

Analysis

Key Words Proteomics, Mass Spectrometry, Core Laboratory

Project Leader Byong Chul Yoo, Ph.D. (Colorectal Cancer Branch)

Associated Company

◆ Purpose of the Project

- Establishment of Advanced Technical Platform for Cancer Proteome Research

- Providing the Qualified Proteome Analysis Service for Competitive Cancer Research

◆ Research Plan

I. Making full use of all advanced analytical tools in Research Institute

for providing qualified cancer proteome analysis

1) Education of proteome analysis and cultivating the analytical experts

2) Establishment of high throughput LC-MS/MS analysis

3) Maximizing the utility of RSLC nano for cancer proteome analysis

4) Construction of newly advanced bioinformatic systems

5) Expanding education opportunities to cultivate analytical expert

6) Setting analytical protocol for low-mass ions under 500 m/z

II. Solving troubles in the proteome analysis and providing qualified cancer proteome analysis

to the researchers in NCC, Korea

1) Advertisement of 'Proteomics Core' in groupware, email and grand-rounds, and

collecting request of the proteome analysis from the researchers

2) Calculating the unit cost of each steps in the proteome analysis

3) Providing qualified proteome analysis results to the researchers for competitive

research

III. Constructing cooperation system with other proteome research institutes

1) Establishing regular meeting and information exchanging

　 2010 2011 2012(-11.30)

MALDI-TOF 5,759 5,353 11,849

LC-MS/MS 636 858 744

◆ Research Products

- Scientific Articles and Patent (2010. 1.- 2012.12.31)

SCI Papers published 3 / 3

IF SUM 6.38 / 9

PATENT 4 patent application

- Efficient Management of Expensive Analytical Equipments

․Collecting and Repairing all analytic machines

․Efficient management by the analytical experts

․Checking on the feasibility of cancer proteome analysis service

․Maximizing the utility of RSLC nano LC for cancer proteome analysis

․Setting newly advanced bioinformatic systems (Sorcerer Lab)

- Providing Qualified Proteome Analysis Results to the Researchers

․Increasing request for proteome analysis (number of samples analyzed)

※ 연구목표, 연구방법, 연구성과를 영문으로 요약하여 2쪽이내의 분량으로 작성

1. 연구의 최종목표

- 국립암센터 연구소내부의 최상의 암 단백질체 분석 기반 구축

- 연구자들의 효율적 암 단백질체 연구를 위한 단백질체 분석 및 연구자문

2. 연구의 내용 및 결과

(1) 단백질체 분석 서비스

1) 연차별 단백질체 분석 의뢰 수요의 증가 (그림 1)

2) 신규 도입 LC의 Ion trap MS 연결을 통한 정성 및 정량 분석방법의 정착

그림 1. 단백질체 분석 의뢰 현황

(2) 단백질체 연구장비의 집중 관리 및 점검

Liquid Chromatography 수리기록

Model code : G1365B, DE43603112

Purpose of visit : software failed

Engineer comments :

1. Software re-installation

2. Delay volume calibration test

3. Binary pump channel A failed -> outlet valve leak

4. Flow cell leak

Model code : G1376A, DE14900561

Purpose of visit : flow & flowcell repair

Engineer comments :

1. Exchanged flow cell

2. Exchanged D2 lamp

Model code : G2226A, DE33200247

Purpose of visit : pump leak & flowcell leak

Engineer comments :

1. Exchanged flow cell

2. Exchanged outlet valve

Model code : G1364D, DE43640133

Purpose of visit : fraction collector failed

Engineer comments :

1. Exchanged fused sillica capillary

MALDI-TOF/TOF 및 Q-TOF 수리기록

Purpose of visit : Replace to mini BA gauge

Arrival date : 2011.01.28

Action taken :

1. Check to instrument status

2. Check to failed BA gauge

3. Turn off & Vent to instrument

4. Replace to New BA gauge

5. Turn on & Pump down to instrument

6. Check to instrument pressure value

Engineer comments :

1. Change to rotary pump oil

2. Rotary pump oil leat -> Request to change the rotary pump

Purpose of visit : PC reinstall & source cleaning


Action taken :

1. Reinstall to GPS computer use to image CD

2. Turn off & Vent to 4700 instrument

3. Clean to source I section

4. Check & Clean to X, Y stage

5. Clean to HV pwk cable

6. Replace to rotary pump (그림 2)


8. Check to oracle database access


Action taken :

1. Check to 4700 instrument pressure

2. Reinstall to GPS computer used to image CD <- cannot find DB.

3. Instrument tuning & calibration

4. Check to GPS & Mascot connection

Engineer comments :

1. Purge to spot set file

2. Update to GPS database

그림 2. 4700 proteomics analyzer rotaty pump 교체

Purpose of visit : MiniBA gauge fail in reflector section


Action taken :

1. Turn off & Vent to instrumnet

2. Replace to MiniBA Gauge (그림 3)


4. Check to instrument pressure

그림 3. 4700 proteomics analyzer MiniBA gauge 교체

Purpose of visit : Check to instrumnet


Action taken :

1. Check to Laser power – 7uJ (18uJ 이하시 교체가능)

2. Check to Rotary pump status

3. Check to MiniBA gauge status - error

4. Plate Clibration

5. Check to Deflector value

Engineer comments :

1. Replace to Laser

2. Replace to MiniBA gauge

Purpose of visit : Source cleaning & Replace to Laser


Action taken :


2. Turn off & Vent to 4700 instrument

3. Replace to Laser (그림 4)

4. Lubricate to X, Y stage

5. Clean to Source section



Action taken :

1. Check to 4700 instrument pressure

2. Check to 4700 PC status

3. Troubleshoot to PC repair

그림 4. 4700 proteomics analyzer Laser 교체

Purpose of visit : 4700 PC upgrade


Action taken :


2. Try to back up old PC data

3. Recover to C drive

4. Replace to New PC

5. Hook up cable & turn on


Action taken :

1. Check to software

2. Install to program & Image

3. Check to communication with 4700 MALD TOF/TOF

4. Check to connection complete


Action taken :

1. Check to Geometry & Registry value

2. Turn to instrument / Source Model calibration


Action taken :

1. Turn to Linear mode (High mass BSA)

2. Wrap up instrument tuning

Purpose of visit : Protein pilot PC upgrade (replacement)


Action taken :

1. Check to PC & network status

2. Hook up cable & connector

3. Turn on & set to software program

4. IP connection


Action taken :

1. Set to PC configure

2. Copy to file from Qstar PC

3. Wrap up PC upgarde

Purpose of visit : Mascott 2.0 Installation & New PC


Action taken :

1. Check to Instrument status

2. Install to Mascott program

3. Move to Mascott license file in program

4. Check to working & software

5. Install to network card in 650 PC

6. Check to network card working

7. Install to New IP address

8. Check to connection with 4700 PC

(3) 단백질체 분석의 최신 동향에 대한 분석 및 교육 실시

2DE 및 MS 기기교육

교육대상 : 국립암센터 내 각 연구자 선생님들의 과제연구원

일 시 : Proteomics core 의뢰 시 상시 진행

교육장소 : 국립암센터 proteomics core laboratory

교육내용 :

1. Two-dimensional electrophoresis (2-DE)

Day 1 : Sample preparation - protein 정량 – IEF(Rehydration, focusing)

Day 2 : 2DE gel running – Fixation

Day 3 : Staining

Day 4 : Destaining - Gel image scanning

2. MALDI-TOF/TOF

Day 1 : Gel spotting – Destaing – In gel digestion

Day 2 : Desalting – Plate spotting – MALDI-TOF/TOF

Day 3 : Database Searching

2010 한국질량분석학회

참가인원 : 김경희

일 시 : 2010년 08월 25-27일

학회장소 : 창원컨벤션센터

학회내용 :

Day 1 Short course

- Introduction of Mass Spectrometry

- Mass Spectrometry for the analysis of peptides,

proteins and metabolome

- Quantitative Analysis using LC-MS and Pharmaceutical Applications

- Mass spectrometry for inorganic and materials analysis

Day 2

- SYM1: Bio-medical Clinical Analysis

- SYM2: Studies on Fundamental and Ion mobility MS

- SYM3: Industrial Application of MS

- SYM4: MS in National Defense

Day 3

- SYM5: Food & Environmental Analysis

- SYM6: MS for biological science

- SYM7: Mass Spectrometry in Elemental Analysis

- SYM8: Pharmaceutical & Bio-Metabolites

2010 LTQ Biotech Training


일 시 : 2010년 11월 15-18일

학회장소 : London, England

학회내용 :

2011 Orbitrap Seminar & Thermo User Meeting

참가인원 : 김경희, 김근

일 시 : 2011년 01월 18, 20일

학회장소 : 서울 강남 노보텔 & 신코 대회의실

학회내용 :

Day 1

- Application of orbitrap based MS to small molecule analysis

- Integrated solutions for orbitrap-dabased proteomics

Day 2

- MS based non-targeted metabolomic profile studies of plants & food authenticity

- Development of MS-based quantitative assays for protein differential expression

- Introduction of new ion trap technology and software

- PTM analysis using proteomics MS

- LC-MS based metabolomics approach for bioactive natural product screening &

identification

- Maintenance and troubleshooting

2011 Biopharmaceutical Glycoprofiling Workshop


일 시 : 2011년 03월 16일

학회장소 : 광교테크노밸리 차세대융합기술연구원

학회내용 :

- The changing regulatory landscape and an overview of glycoprofiling schemes for

drug development and manufacturing

- Analytical techniques for the characterization of biopharmaceutical glycoproteins

- Technological and commercial issues for innovators and companies producing

biosimilars and biobetters in Korea

2011 Keystone Symoisia ‘Omics Meets Cell Biology’


일 시 : 2011년 05월 08-12일

학회장소 : Alpbach, Austria

발표내용 : 포스터 발표 (Proteome alteration in human colon cancer cells by the

treatment of HangAmDan-B)

학회내용 :

Day 1

- Welcome and Keynote Address

Day 2

- Proteome Visualization: Toward a Molecular Anatomy of the Cell

- Available Bioinformatic Resources for Cell Biologists

- Omics of Complex Systems

Day 3

- Omics and Signaling

- Omics of Metabolic Networks

Day 4

- From Omics to Phenomes I

- From Omics to Phenomes II

Day 5

- Omics Meets Chemistry and Drug Discovery

- Omics Meets Genetics and Gene Expression

2011 아시아오세아니아질량분석학회 & 한국질량분석학회 여름정기학술대회

참가인원 : 김경희, 김근, 김원기

일 시 : 2011년 08월 17-19일

학회장소 : 부산 BEXCO

학회내용 :

Day 1 Short course

- Introduction of Mass Spectrometry

- Mass Spectrometry for the analysis of peptides,

proteins and metabolome

- Quantitative Analysis using LC-MS and Pharmaceutical Applications

- Mass spectrometry for inorganic and materials analysis

Day 2

- KSMS SYM1: MALDI MS application

- KSMS SYM2: Industrial application of MS

- KSMS SYM3: Environmental and forensic MS

- KSMS SYM4: MS in clinical and medical science

- AOMSC SYM1: MS driven proteomics

- AOMSC SYM2: Recent advances in metabolomics

- AOMSC SYM3: Fundamentals of MS I

Day 3

- AOMSC SYM4: Novel MS for biomedical and enviromental applications

- AOMSC SYM5: Advances in analytical technique for separation and MS detection

- AOMSC SYM6: Probing protein structure using MS

- AOMSC SYM7: Application of MS to nuclear materials analysis

- AOMSC SYM8: New developments in ionization methods

- AOMSC SYM9: Fundamentals of MS II: Odd-electron tandem MS

2011 HUPO (Human Proteome Organization)


일 시 : 2011년 09월 04-07일

학회장소 : Geneva, Swiss

발표내용 : 포스터 발표 (Galectin-3-independent down-regulation of GABABR1 by the

treatment of korean herbal extract HAD-B reduces proliferation of human colon

cancer cells)

학회내용 :

Day 1

- Translation of proteomics discovery into clinical practice: critical issues

- Microorganism, plant, and animal proteomics

Day 2

- SYM1: Infectious diseases

- SYM2: Organellar proteomics

- SYM3: MS quantiration

- SYM4: Oncology

- SYM5: Post-translational modifications

- SYM6: Protein array

Day 3

- SYM7: CNS

- SYM8: Membrane proteins

- SYM9: Data and knowledge

- SYM10: Metabolin disorders

- SYM11: Functional proteomics

- SYM12: Biomarker discovery and validation

Day 4

- SYM13: Cardiovascular

- SYM14: Pharma-toxicology

- SYM15: Imaging

2011 한국응용생명화학회 추계학술대회

참가인원 : 유병철, 김경희, 김근, 김원기, 안선아, 이소현

일 시 : 2011년 10월 20-22일

학회장소 : 제주 국제컨벤션센터

학회내용 :

- SYM1: Biochemistry - molecular biology

- SYM2: Bioactive materials - natural product

- SYM3: Environmental sciences - food science

2011 대한임상화학회 학술대회

참가인원 : 유병철, 김경희, 김근

일 시 : 2011년 11월 11일

학회장소 : 서울 삼성서울병원 암센터

학회내용 :

- SYM1: Method validation: guidelines, statistics, and real practices

- SYM2: Drugs of abuse testing: current status and recent technologies

- SYM3: Research highlights

- SYM4: Discovery and validation of biomarkers: principles and newer strategies

2011 암단백질체 코어 워크샵

참가인원 : 유병철, 김경희, 김근, 김원기, 안선아, 이소현

일 시 : 2011년 11월 23-24일

학회장소 : 제주 하나호텔

초청연자 :

학회내용 :

2012 Up Close and Personalized International Congress on Personalized Medicine

참가인원 : 유병철, 김경희, 김근, 김원기

일 시 : 2012년 2월 2-5일

학회장소 : Florence, Italy

발표내용 : 포스터 발표

1. Effects of extracellular calgranulin b uptake on human colon cancer cells.

2. HMG-CoA Systhase 2 Expression is associated with chemoradiotherapy

responses in colorectal cancer.

3. Effect of SOCS1 protein on invasiveness and radiation response of human

colon cancer cells

2012 차세대 무표지 생체신호분석 워크샵

참가인원 : 유병철, 김경희, 김근, 김원기, 송은영, 안선아, 이두라

일 시 : 2012년 2월 8-9일

학회장소 : 부산 해운대 씨클라우드 호텔

학회내용 :

- 생체세포/조직 비선형광학 적외선 이미징 기술 개발

- 생체신호분석 무표지 질량이미징분석 원천기술 개발

- 생체시료내의 저질량 이온 분석을 통한 항암제 반응성 예측인자의 동정

- 전이성 위암환자에 대한 항암제 치료 효과를 예측할 수 있는 인자에 관한 연구

- 무표지 바이오이미징기술을 이용한 생체신호관련 단백질 검출 및 특성 연구

- 무표지 질량분석 기술의 임상적 적용을 위한 망막 조직내 세포 활성 계측 기술 개발

및 응용

2012 Thermo User Meeting


일 시 : 2012년 4월 3일

학회장소 : 서울 강남 노보텔

학회내용 :

- A bench-top orbitrap mass spectrometer based workflow solution for intact

monoclonal antibody characterization

- Quantitative proteomics analysis of aging and metabolic-related proteins in

caenorhabditis elegans using orbitrap

- Introduction of new ion trap technology and software

- HR/AM targeted peptide quantification on orbitrap mass spectrometer a unique

combination of high sensitivity, high sensitivity and high throughput

- Case study: untargeted metabolic profiling and drug metabolism using thermo

software

- Maintenance and troubleshooting

2012 Dionex factory site RSLC nano HPLC training


일 시 : 2012년 5월 15-16일

교육장소 : Dionex, Amsterdam, Netherlands

교육내용 :

Day 1

- Theory session: Basics of nano LC

- Theory & Hands-on Session: RSLCnano HW & SW Configuration

- Theory & Hands-on Session: RSLCnano Pump, Principles & Operation

- Hands-on Session: Set-up Direct Injection

Day 2

- Data Evaluation Direct Injection & Troubleshooting

- Hands-on Session: Set-up Pre-Concentration

- Theory session: RSLCnano autosampler, Principles & Operation

- Discussion: Application & Advanced set-ups

2012 저질량이온 및 단백질체 연구 워크숍

참가인원 : 유병철, 김경희, 김근, 김원기, 안선아

일 시 : 2012년 10월 24-26일

학회장소 : 진도 골드마운틴하우스

내 용 :

Day 1

- Proteomics Core in NCC

- Introduction and Application of RSLC nano System

- Targeted Proteomics using the Qtrap Technology

Day 2

- Biological Sample Preparation and Methods for Low mass ion Analysis

- Introduction and Application of Markerview System

- What is Metabolomics?

- Status of Metabolomics and Proteomics

Day 3

- Vision of Proteomics Core

- Research Plan of Low Mass Ion Analysis

2012 Biological & Biosimilar Drug Development Seminar

참가인원 : 유병철, 김경희, 김근, 김원기, 김민경

일 시 : 2012년 12월 11일

학회장소 : 송도 미추홀타워

내 용 :

- Serum N-glycan analysis for possible diagnosis of ovarian and breast cancer

- Breakthrough technologies for quantitative and qualitative characterization of

biologics

- Quantitative and qualitative analysis of post-translational modification including

glycan analysis in biologics

- Software live demo : Glycan identification using PeakView and XIC manager

(4) 이행성 연구의 효율성 증대

- 저질량 대사체 분석을 통한 대장암 진단 방법 연구 및 판별식의 완성과 검증 및 암 단백질

체, 대사체의 고단위 고속 분석을 통한 각종 진단표지자, 예후인자, 치료감수성인자의 개발과

이를 기반으로 한 임상적 적용 모델 확립, 특허 출원 (그림 5)

그림 5. 저질량 대사체 분석에 대한 개요도

(5) 단백질체 분석 서비스의 정확성 및 재현성 향상을 위한 신규 nano LC 도입 (그림 6)

- LC의 노후화에 따른 분석 용매의 소모량이 계속 증가하고, 실제 질량분석기가 나타낼 수 있는

분석 능력을 충분히 보조하지 못하는 단점이 누적되어 연구장비 도입심위회에 지속적으로 LC 도

입을 요청한 결과, 신규 nano LC 도입이 추진되었음. 현재 신규 LC 시스템의 최적화를 위한 테스

트를 완료하고 다수의 시료 분석을 진행 중임.

그림 6. Split-free 방식의 신규 nano LC 도입

(6) 새로운 Bioinformatic system 구축 도입 (그림 7)

- Linear ion trap(LTQ-XL)기기의 분석 수요 증가로 인한 Sorcerer Lab System 도입.

그림 7. LTQ-XL 분석 소프트웨어 Sorecerer Lab System 도입

- 소소로랩 시스템의 도입을 통해 데이터 분석 속도는 Bioworks 대비 10배 이상 단축됨.

(7) 연구소 내의 암 단백질체의 분석에 필요한 최적의 비용의 산출

- 2007년 단백질체 코어랩이 구축된 후 산출된 분석 비용으로 현재 서비스를 제공하고 있음.

- 국내외 타 연구소와 비교하였을 때 가격은 저렴한 편이나, 기기 사양이 달라 분석에 소요되는

시간과 결과에 다소 차이가 있음 (그림 8, 9)

그림 8. 국내 단백질체 분석 비용 및 분석 기기 비교

그림 9. 국외 단백질체 코어의 분석 비용 및 분석 기기 비교

(8) 단백질체 코어의 단백질체 분석 결과를 통한 연구자들의 논문 출판

1) PTEN Modulates miR-21 Processing via RNA-Regulatory Protein RNH1. P LoS One

2011;6(12):e28308

2) Cancer cells promote survival through depletion of the von Hippel-Lindau tumor

suppressor by protein crosslinking. Oncogene 2011;30(48):4780-90.

3) Depletion of cathepsin D by transglutaminase 2 through protein cross-linking promotes

cell survival. Amino Acids 2011; DOI 10.1007/s00726-011-1089-6

4) Expression, purification and biochemical characterization of the N-terminal regions of

human TIG3 and HRASLS3 proteins. P rotein Expr P urif 2010;71:103-107

5) Identification of hypoxanthine as a urine marker for non-Hodgkin lymphoma by

low-mass-ion profiling. BMC Cancer 2010;10:55

6) Hydroxymethylglutaryl-Coenzyme A Synthase 2 Expression Is Associated With

Chemoradiotherapy Responses in Colorectal Cancer. Dis Colon Rectum 2012;55:686-694.

7) Proteome alteration in human colon cancer cells by the treatment of HangAmDan-B.

BioChip J 2011;5:114-122. (첨부파일 참조)

8) Up-regulated Expression of l-Caldesmon associated with Malignancy of Colorectal

Cancer. BMC Cancer (currently under revision)

9) MALDI-TOF를 이용한 저질량 이온 분석법 구축 – 국내특허 4건 출원 (첨부서류 참조)

3. 연구결과 고찰 및 결론

- 최적의 단백질체 연구장비의 활용을 통한 단백질체 분석 효율의 증대

본 과제를 통해 연구소 내 다수 연구자들에게 단백질체 분석을 제공함으로써 암 단백질체

연구의 접근성 및 효율성을 극대화하였음. 그러나 2001년에 도입된 Q-TOF와 2005년에 도입

된 MALDI-TOF 기기의 노후화로 인한 잦은 고장으로 인해 분석수요를 충족시키지 못하였

음. 빠른 속도로 발전하고 있는 최적의 단백질체 분석을 위한 신규 기기 도입을 추진하였으

나 여건이 마련되지 않아 신규 Mass Spectrometry의 도입이 이루어지지 못하였음. 후속 과

제를 통해 신규 Mass Spectrometry의 도입 및 최적의 운영을 진행하고자 하며 향후 기기비

지원에 따른 현안이 해결될 경우, 단백질체 코어는 국내의 가장 경쟁력 있는 암 단백질체 연

구 기반을 제공할 것으로 판단됨 (그림 7).

그림 7. 단백질체 코어의 SWOT 분석

- 고가장비의 최적 운영:

고가 단백질체 분석 장비를 단백질체 코어에 집중하여 항온항습시설을 갖추고 전문연구인력

에 의한 최적의 장비 운영을 통해 향후 연구소의 고가장비 운영 체계를 위한 중요한 모델을

제시하였으며, 전문 인력에 의한 운영으로 기기의 유지, 보수에 큰 도움이 됨.

논문명저자

(저자구분1)

)저널명(I.F.)

Year;Vol(No):Page

구분2)

지원과제번호3)

Identification of hypoxanthine asa urine marker for non-Hodgkinlymphoma by low-mass-ionprofiling

유병철(제1)김경희(공동)

BMCCancer.(2.736)

2010 Feb23;10:55.

국외SCI 1010050

Posttranslational ArginineMethylation of Lamin A/Cduring Myoblast Fusion

유병철(제1)

BiochimcaetBiophysica Acta.(2.773)

2011 Feb1814(2):308-317

국외SCI

1010050

Proteome alteration in humancolon cancer cells by thetreatment of HangAmDan-B.

유병철(공동)김경희(제1)

Biochip J.(0.868)

2011 Jun5:114-122

국내SCI-E

1010050

Akt Cys-310-targeted inhibitionby hydroxylated benzenederivatives is tightly linked totheir immunosuppressive effects

유병철(공동)

J BiolChem.(5.328)

2010 Mar26;285(13):9932-48.

국외SCI

없음

Promoter hypermethylation andloss of CD133 gene expression incolorectal cancers

유병철(공동)김경희(공동)

World JGastroenterol.(2.092)

2010 Jul7;16(25):3153-60.

국외SCI-E

없음

Regulation of post-translationalprotein arginine methylationduring HeLa cell cycle

유병철(공동)

BiochimBiophysActa.-GeneralSubjects.(2.958)

2010Sep;1800(9):977-85.

국외SCI

없음

p38-Targeted inhibition ofinterleukin-12 expression byethanol extract from Cordycepsbassiana inlipopolysaccharide-activatedmacrophages

유병철(공동)

ImmunopharmacolImmunotoxicol.(0.894)

2011 Mar33:90-96

국외SCI

없음

Development of (68)Ga-labeledmannosylated human serumalbumin (MSA) as a lymph nodeimaging agent for positronemission tomography.

유병철(공동)

NuclearMedicineandBiology.(2.620)

2011 Apr38:371-379

국외SCI

없음

Lipid profiles for intrahepaticcholangiocarcinoma identifiedusing matrix-assisted laserdesorption/ionization massspectrometry.

유병철(공동)

Clinicachimicaacta(2.389)

2011 Oct412:1978-1982

국외SCI 없음

PTEN Modulates miR-21Processing via RNA-RegulatoryProtein RNH1

유병철(공동)

PLoSONE(4.411)

2011 Dec6:e28308

국외SCI-E

없음

Depletion of cathepsin bytransglutaminase2 throughprotein cross-linking promotescell survival.


AminoAcids(4.106)

2011 SepEpub aheadof print

국외SCI 없음

Hydroxymethylglutaryl-Coenzyme 유병철 Dis Colon 2012 Jun 국외 없음

4. 연구성과 및 목표달성도

(1) 연구성과

가. 국내 및 국제 전문학술지 논문 게재 및 신청

A Synthase 2 Expression IsAssociated WithChemoradiotherapy Responses inColorectal Cancer

(교신)김경희(공동)

Rectum(3.132)

55:686~694 SCI

PKB-mediated PHF20phosphorylation on Ser291 isrequired for p53 function in DNAdamage.

유병철(공동)

CellSignal(4.058)

2012 Sep25:74~84

국외SCI

없음

Induction of LGR5 by H2O2treatment is associated with cellproliferation via the JNKsignaling pathway in colon cancercells.


Int J(2.399)

2012 Nov41:1744~1750

국외SCI 없음

논문명 저자 학술대회명 지역1) 지원과제번호

Proteome alteration in humancoloncancer cells by the treatment ofHangAmDan-B

김경희(제1),유병철(공동)

Keystone Symoisia‘Omics Meets CellBiology’

국외 1010050

Galectin-3-independentdown-regulationof GABABR1 by the treatment ofkorean herbal extract HAD-Breduces proliferation of humancolon cancer cells

김경희(제1),유병철(공동)

HUPO 2011(Human ProteomeOrganization)

국외 1010050

Effects of extracellularcalgranulin b uptake on humancolon cancer cells.

김근(제1),유병철(공동)

UPCP 2012 국외 1010050

HMG-CoA Systhase 2 Expressionis associated withchemoradiotherapyresponses in colorectal cancer.

김경희(공동),유병철(교신)

UPCP 2012 국외 1010050

Efect of SOCS1 protein oninvasiveness and radiationresponse of human colon cancercells

김원기(제1),유병철(공동)

UPCP 2012 국외 1010050

구분1) 특허명 출원인 출원국 출원번호

발명특허 대장암 진단용 저질량 이온 결정 방법 및

이를 이용한 대장암 진단 방법

유병철 외 대한민국 PCT/KR2011/00

5974

발명특허 암 진단용 저질량 이온 확인 방법, 암 진단

용 저질량 이온을 이용한 암 정보 제공 방

법, 이를 수행하는 연산장치, 이를 이용한

대장암 진단용 저질량 이온 확인 방법 및

유병철 외 대한민국 10-2012-0000729

1) 저자구분 : 교신, 제1, 공동

2) 구분 : 국내, 국내 SCI, 국내 SCIE, 국외, 국외SCI, 국외SCIE 등

3) 지원과제번호(Acknowledgement)

- 과제번호를 연차 표시(-1, -2, -3 등)를 생략하고 7자리로 기재하고, 과제와 관련성은 있으나

불가피하게 Acknowledgement가 누락된 경우에는 ‘없음’으로 기재

나. 국내 및 국제 학술대회 논문 발표

1) 지역 : 국내, 국외

다. 산업재산권

최종목표 연차별목표 달성내용달성도(%)연차 최종

- 국립암센터 연구소내부의 최상의 암 단백질체분석 기반 구축

- 연구자들의 효율적 암 단백질체 연구를 위한단백질체 분석및 연구자문

1차년도

(2010)

단백질체 분석

결과의 정확성

확보와 분석 시간

단축을 통한

단백질체 분석

서비스의 질적,

양적 발전

- 매년 증가된 단백질체 분석 수요를

정확히 예측하고, 그에 따른 조직,

혈액, stool 등의 단백질체 분석

재원 및 인력확보

- Ion Trap LC-MS/MS 전용 초고속

단백질 데이터베이스 이용 시스템

확보

- 노후된 nano LC의 점검 및 교체를

통한 Q-TOF 장비의 활용 가능성

확대

100 100

최신 단백질체

연구 분석

방법의 확립

- 단백질체 분석 최신동향에 대한

파악

- 최신 단백질체 분석장비의 정기적

대장암 정보 제공 방법

발명특허 위암 진단용 저질량 이온 확인 방법, 위암

진단용 저질량 이온을 이용한 위암 정보 제

공 방법 및 이를 수행하는 연산장치

유병철 외 대한민국 10-2012-0000730

발명특허 유방암 진단용 저질량 이온 확인 방법, 유방

암 진단용 저질량 이온을 이용한 유방암 정

보 제공 방법 및 이를 수행하는 연산장치

유병철 외 대한민국 10-2012-0000745

저서명 저자 발행기관(발행국, 도시) 쪽수Chapter 제목, 쪽수

(공저일 경우)

보고서명 정부정책 기여내용

1) 구분 : 발명특허, 실용신안, 의장등록 등

라. 저 서

마. 연구성과의 정부정책 기여

바. 기타연구성과

(2) 목표달성도

가. 연구목표의 달성도

재교육

- 최신 단백질체 연구소와의 정기적

교류 관계 구축

- 단백질체 워크샵을 통한 다기관

교류 및 최신 정보의 확보

2차년도(2011)

단백질체 분석

결과의 정확성


단축을 통한

단백질체 분석


양적 발전

- LC 전문연구인력 양성

- 2D LC system / Q-TOF 장비의

활용도 증대

90 90

최신 단백질체

연구 분석

방법의 확립


파악

- 최신 단백질체 분석장비의 정기적

재교육

- MALDI-TOF를 이용한 바이오마커

발굴 기술 기반 마련

- 저질량 이온 대사체 동정 기반

구축



3차년도(2012)

단백질체 분석

결과의 정확성


단축을 통한

단백질체 분석


양적 발전

- Bioinformatics 전문연구인력 확보

및 이를 통한 대단위 단백질체

분석 후 결과 해석 서비스 제공

기반 마련

- 대단위 정량 정성 동시 분석 기술

기반 확립

90 90

최신 단백질체

연구 분석

방법의 확립


파악

- 최신 단백질체 분석장비의

정기적 재교육

- MALDI-TOF 를 이용한 바이오

마커 발굴 기술 기반 마련

- 저질량 이온 대사체 동정 기반

구축



암단백질체 분석

연구사업

- 국립암센터 단백질체 코어

중심의 다기관 암단백질체 연구

다기관 콘서시움

구성 기반 확립사업 기반 조성

평가의 착안점 자 체 평 가

- Sorcerer Lab system 구축 및

Bioinformatics 연구원 교육을

통한 Sorcerer Lab 의 최상 활용

초고속 단백질체 분석시스템인 Sorcerer Lab system을

구축하고 bioinformatics 연구원 교육을 통하여 분석소요

시간을 1/10 이하로 단축하여 연구자에게 분석결과를 보

다 빠르게 전달할 수 있었음

- 노후된 nano LC 교체 여부 및

새로운 LC 의 Q-TOF 연동

노후된 split 방식의 nano LC는 새로운 split free 방식의

rapid seperation nano LC로 교체를 진행하였음. 신규 LC

도입으로 인하여 정확한 gradient를 형성할 수 있었으며

spray도 안정화되었음. 하지만 Q-TOF의 노후화로 인한

잦은 고장으로 원활한 의뢰샘플의 분석 진행을 위해 신규

nano LC는 Ion Trap에 연결하여 분석 효율을 극대화하

였음.

- 분석 시료수 대비 분석 장비 소모품

및 교체 부품의 확보

분석 장비 소모품과 교체 부품을 미리 확보하여 분석 지

연을 방지할 수 있었음. 하지만 소모품 외에 정기적으로

진행해야하는 기기의 source cleaning은 기기전문엔지니

어가 방문하여 진행해야하는 사항으로 차년도 연구비에

정기적인 방문에 대한 예산을 확보하고자 함.

- 국내외 학회 참석과 교육을 통한

최신 지견 및 동향 확보

최신 연구동향 및 분석법에 대한 지속적인 교육 및 학회

참석을 통해 급변하는 연구 동향을 습득할 수 있었음

- 고가장비의 최적 운영

분석 기기의 노후화로 인하여 laser, vacuum gauge,

rotary pump 등 기기를 구성하는 주요부품의 고장이 발

생하고 있으므로 차년도에는 이를 대비하여 정기적인 기

기 점검 및 예산 확보를 통하여 분석 장비의 운영을 최적

화하고자 함.

- 단백질체 분석 서비스 이후

각 연구자와 분석결과에 대한

체계적 논의 추진

단백질체 분석 서비스 이후 각 연구자와 분석결과에 대한

논의를 추진하여 다수의 논문이 연구성과로 발표되었으나

아직까지는 각 연구자들의 연구 논문실적이 저조한 편임.

분석 결과 전달 후의 각 연구자가 느끼는 각각의 문제점

들에 대한 심도 있는 논의를 제공할 수 있는 방법을 찾아

야 할 것으로 보임.

- 차세대 안정성 동위원소 레이블

방식의 도입 및 정착

SILAC, TMT등 최신 단백질체 분석기술을 도입하려 하

였으나 현재 보유중인 mass spectrometry의 사양으로는

진행이 가능하지 않아 신규 기기를 도입하고자 함.

나. 평가의 착안점에 따른 목표달성도에 대한 자체평가

- 암 단백질체, 대사체의 고단위

고속 분석을 통한 각종 진단표지자,

예후인자, 치료감수성인자의 개발과

이를 기반으로 한 임상적 적용 모델

확립

혈액 내 저질량 이온을 이용한 저질량 대사체 분석을 통

해 암 진단 방법 연구 및 판별식의 완성과 검증을 진행하

였음.

5. 연구결과의 활용계획

(1) 연구종료 2년후 예상 연구성과

구 분 건 수 비 고

학술지 논문 게재 1 Science Translational Medicine (IF 7.804)

산업재산권 등록 1미국, 유럽

저질량 이온 대사체 분석을 통한 암 진단법

기 타

(2) 연구성과의 활용계획

본 코어의 운영을 통해 확보된 암 대사체 정보 분석 기술은 2013년 다기관 검증 및 암검진센

터 프로그램 진입을 위한 검증을 거치게 될 것이며 이후 의료 마케팅에서는 현재 SK

Chemical 과의 논의가 진행 중임.

6. 첨부서류

Documents

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