Completed Projects

 Neuronal regulation of bone and energy metabolism

 (Experimentlal & Molecular Medicine 2020).

 Heterogeneity of Drosophila bitter receptors

We are focusing on elucidation of molecular nature of Drosophila contact chemosensory receptors and decoding logic of food discrimination in the periphery.  (Nature Communications 2017).

Multimodal interactions in feeding behavior

Not only taste but also other sensory modalities affect food palatability. Who hasn't noticed a change in a food's flavor on catching a cold severe enough to block their sense of smell? We investigate how multiple sensory information are integrated in a neural circuit (Nature Communications 2016).

Ciliary phosphoinositide regulates ciliary protein trafficking

섬모는 발생뿐만 아니라 우리 몸의 생리적 기능의 유지를 위해서도 필수적인 세포기관이다. Phosphatidylinositol phosphatate (PIP)가 섬모에 위치하는 채널과 단백을 조절함으로 기능을 조절할 것이라는 예측은 많이 있었지만 실제로 PIP이 섬모의 기능을 조절한다는 연구는 아직 보고 되고 있지 않았다. 우리 실험실에서는 초파리 모델의 RNAi screen을 이용하여 Drosophila Inositol polyphosphate 5-phosphatase E (dINPP5E)가 섬모 단백인 dTULP와 TRP 채널의 위치를 조절하는 것을 발견하였다. 이를 통하여 우리는 dINPP5E가 섬모에 발현하는 phosphatase로써 세포막의 phosphoinositide의 구성을 조절함으로 섬모단백의 수송에 중요한 역할을 함을 밝힐 수 있었다. (Cell Reports 2015)

The full repertoire of Drosophila gustatory receptors for detecting an aversive compound.

맛 인지의 시작은 맛물질이 맛 수용체에 결합하여 신호전달을 일으키는 것으로 시작된다. 아직까지 초파리에서 쓴맛물질을 인지하는 수용체의 분자수준의 작용기전이 구명되어 있지 않았다. 본 연구진에서는 RNAi를 통하여 L-canavanine를 인지에 필요한 수용체들을 찾고 이를 통하여 이들 Gr8a, Gr66a, Gr98b의 세가지 수용체가 동시에 complex를 이루어 L-canavanine 인지에 필요한 수용체를 만드는 것을 in vivo 전기생리, in vitro 전리생리를 통하여 세계 최초로 구명하였다 (Nature Communications 2015)

Molecular characterization of Drosophila Tubby homolog

Tubby는 마우스에서 처음 발견된 유전자로 돌연변이에서는 비만이나 감각신경의 이상 (청각손상, 시각손상)을 일으키는 것으로 알려져 있다. 많은 연구자들이 Tubby를 전사조절인자로 생각하고 있으나 아직 작용기전이 명확히 밝혀지진 않았다. 우리 실험실에서는 초파리 모델은 사용하여 초파리 Tubby가 청각세포의 섬모(cilia)에 발현하는 것을 밝히고 Tubby 돌연변이를 제작하여 그 메커니즘을 연구하였다. 우리는 행동학적, 전기생리학적, 형광면역조직화학법을 통하여 Tubby가 초파리 섬모에 발현되는 TRPN(NOMPC), TRPV(IAV)의 위치를 조절하는 역할을 하는 것으로 밝혔다. 이는 마우스 Tubby 돌연변이에서 발견되는 비만과 감각이상의 원인 규명과 치료 개발의 가능성을 제시하였다 (PLOS Genetics 2013).

The role of OBPs in taste transduction

지금까지 초파리 미각 인지 분야는 순수한 화학물질에 대한 수용체를 규명하는 수준이었다. 하지만 자연상황에서 개체가 순수하게 달거나 쓴 물질을 접하는 경우는 거의 없고 여러 가지 맛 물질들이 혼합되어 있는 경우가 대부분이다. 이러한 경우 초파리를 포함한 동물개체는 쓴맛 물질이 섞인 음식의 섭취를 중단한다. 이 경우 두 가지 기전이 존재하는데 하나는 쓴 물질이 쓴맛 신경세포를 직접 자극함으로써 음식 섭취를 중단시키는 것이고, 둘째는 쓴맛 물질에 의해 단맛 물질의 인지를 억제시킴으로써 음식 섭취를 중단시키는 것이다. 이처럼 쓴맛 물질에 의한 단맛 물질 인지 억제는 오랫동안 잘 알려진 현상이었지만 이에 대한 분자적 수준의 기전은 거의 알려진 바 없었다.  본 연구진은 초파리 후각기관에서 주로 발현한다고 알려진 OBP가 미각기관에서 많이 발현하며 쓴맛 물질에 의한 단맛 인지 억제과정에 관여하는 것을 밝혔다. OBP의 일종인 OBP49a는 미각기관의 thecogen에서 발현된다.  단맛 물질과 쓴맛 물질이 혼합된 경우 쓴맛 물질과 결합한 OBP49a는 단맛 물질의 수용체인 GR64a와 결합하여 GR64a의 작동을 억제하여 단맛의 인지를 저하한다 (Neuron 2013).