중심체의 존재는 100여 년 전에 Boveri에 의해 보고되었지만, 이의 구조 및 기능은 최근에 와서야 활발하게 연구되고 있다. 중심체는 세포내 microtubule 구성에 중심적 역할을 담당하며, 세포분열 동안에는 방추체(spindle pole) 역할을 담당한다. 본 연구실에서는 중심체 단백질 네트워크를 최근에 완성하였고, 이를 기반으로 활발한 연구를 진행하고 있다.
CPAP
CPAP는 중심체 복제에 필수적인 단백질로써, 진화적으로 잘 보존되어 있다. CPAP의 돌연변이는 소뇌증이 유발되는 질병인 autosomal recessive primary microcephaly의 유전적인 원인 중의 하나로 알려져 있다. 본 연구실에서는 중심체 복제 조절 인산화 효소인 PLK2에 의해 CPAP가 인산화됨을 확인했고, CPAP의 인산화와 중심체 복제의 연관성에 대해 연구 중이다. 또한 중심체가 체세포분열 시기 동안 방추사극으로 기능하기 위해 중심체 성숙과정에도 CPAP가 중요한 기능을 담당하고 있다는 증거를 확보했고, 관련 연구를 진행 중이다. 본 연구의 최종목표는 분자수준에서의 CPAP의 기능을 연구함으로써 신경세포 발생과정 동안의 CPAP 기능을 규명하고, 더 나아가 MCPH가 유발되는 기전을 밝히는 것이다.
CEP90
CEP90은 그 기능이 확실히 규명되지 않은 중심체 단백질이다. 본 연구실에서는 CEP90에 특이적인 항체를 제작하였고, 세포내 위치를 관찰한 결과, centriolar satellites라고 하는 중심체 주위의 granular structure에 존재함을 확인하였다. Centriolar satellites는 중심체 단백질의 수송, 미세소관(microtubule) 형성, 일차섬모(primary cilia) 형성 등에 관련되어 있다고 보고되어있으나, 이의 구조와 세포내 역할은 아직도 모호한 상태이다. 본 연구실에서는 centriolar satelites의 성분인 CEP90의 기능을 분열세포 및 휴지세포에서 규명하였고, 더 나아가 centriolar satellites의 역할을 이해하는 연구를 수행하고 있다.
CEP215
여러 종류의 암 조직에서 중심체 이상이 빈번하게 관찰되기 때문에, 중심체의 연구를 통해 발암 기전을 밝히고자 하는 노력은 꾸준히 이어져 왔다. 최근에는 유전학적 연구를 통해 중심체 유전자의 이상이 여러 가지 유전병을 유발함이 확인되었고, 그에 대한 연구들이 활발하게 진행되고 있다.
중심체 단백질의 하나인 CEP215 유전자에 돌연변이(mutation)를 가진 사람에게서는 소뇌증(mirocephaly)이 나타난다. 이는 중심체 단백질이 뇌 형성 과정에 기능할 수 있음을 강하게 시사한다. 뇌가 형성되는 동안, 신경 전구 세포(neuronal progenitor cell)는 비대칭적 세포 분열(asymmetric cell division)을 통해 분화된 상태의 신경세포와 비분화 상태의 신경전구세포를 동시에 만들어냄으로써, 신경 세포의 수를 늘리는 한편 신경 전구 세포의 수를 유지하는 것으로 알려져 있다.