모든 생명 현상은 핵 내에 존재하는 유전 정보들이 프로그램에 의해 정확히 발현됨으로써 이루어집니다. 우리 실험실에서는 유전정보의 유지와 발현에 중요한 역할을 하는 크로마틴을 기반으로 이러한 유전자 발현 프로그램의 네트워킹과 조절 기전을 연구하고 있습니다. 이러한 정보가 비정상적 유전자 발현 및 유전체 이상으로 초래되는 여러 가지 질병 또는 노화의 원인을 이해하고
이를 수정, 치료하는데 도움이 되기를 기대합니다.
 
  RNA polymerase II는 유전자로부터 mRNA를 생성한다. 이는 일차적으로 만들어진 primary transcript로부터 다양한 RNA processing 과정을 거쳐 이루어진다. 그 중에서 message를 안전
하게 보호하고 downstream processing에 영향을 미치는 Capping 반응이 제일 먼저 일어나게
되는데 이러한 5‘ RNA Capping이 transcription과 밀접하게 coupling 되어 있음을 알았다. Cap structure를 형성하는 capping enzyme은 RNA polymerase II의 carboxy-terminal Domain (CTD)에 phosphorylation 의존적으로 결합하여 early phase에서의 transcription checkpoint 조절에
관계한다. 즉 5’ processing을 성공적으로 마친 transcript 만이 계속 연장 될 수 있게 매우 초기에 transcription을 조절하는 것임을 알았다. 이러한 연구 결과는 transcription의 후반 phase에서도 전사 상태나 RNA processing 상태를 monitor 하는 checkpoint system이 작동하리라는 것을 예상케 한다.
 
 
  DNA는 핵내에서 histone H2A, H2B, H3, H4로 이루어진 octamer에 의해 compact chromatin structure를 유지하고 있다. 그러한 chromatin 구조가 유전정보를 보호하고 유전자 전사를 조절
한다. 따라서 RNA polymerase 및 여러 transcription factor들은 chromatin barrier를 극복하거나 scaffold로 이를 이용하는데, 이 과정에서 여러 가지 chromatin remodeling factor가 동반 된다.
우리 연구실에서는 Tumorigenesis 과정에서 Chromatin remodeling의 역할을 규명하기 위해 histone modification을 coupling시키는 여러 tumor suppressor의 분자생물학적 기전을 연구하고 있다. 특히 MEN1(Multiple Endocrine Neoplasia 1)의 원인 유전자인 menin이나 HPT-JT(Hyperparathyroidism-jaw tumor)의 원인 유전자인 parafibromin은 tumor suppressor로써 chromatin modification을 통하여 target 유전자의 전사를 조절하고 있다.
 
 
  Canonical histone subunit 외에 variant histone들이 최근 들어 많은 관심을 받고 있다.
이들은 genome maintenance와 chromatin 성격을 결정짓는데 중요하다. 특히 histone H3의
H3.3 variant는 transcription coupled epigenetic mark들과 밀접한 연관이 있다. H3.3는 replication independent histone chaperone 인 HIRA에 의해 크로마틴에 삽입되는데 이러한 histone chaperone 들이 target 유전자의 발현뿐만 아니라 cell fate를 결정하는데 중요한 작용을 하고 있다.
 
 
  Euchromatic region과 heterochromatic region은 상이한 histone modification 을 갖는다. 유전자 전사시 RNA polymerase II와 직/간접적으로 coupling 되어 transcription track에 여러 가지 histone modification이 유도되는데 이러한 modification은 RNA 합성과 processing 및 최근 전사 기억에 중요한 조절 인자로 작용할 것이다. 이에 관계하는 transcription factor들의 분석과 조절
기전을 연구한다.