분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 이성욱 ( 2013-12-05 13:35:21 , Hit : 2300
 유방암의 cyclin D1과 마이크로 알앤에이의 연관성

http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?cn=GTB2013120047&service_code=03  
KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2013-12-05      
          
Cyclin D1은 세포주기 진행 및 다이서(Dicer)를 통해 마이크로 알앤에이 (microRNA, miRNA) 생합성을 조절하여 유방암을 촉진시킨다는 새로운 기전이 밝혀졌다.

11월 29일 `네이처 커뮤니케이션 (Nature Communications)`에 게재된 새로운 연구에 의하면, 세포 주기를 통해 복제가 되도록 돕는 단백질로서 알려진 Cyclin D1이 성숙한 마이크로 알앤에이의 가공 및 생산에 관여한다고 한다. 연구는 인체 암과 매우 밀접한 것으로 알려진 이 단백질이 또한 비-단백질-해독 게놈 (non-protein-coding genome)을 통제한다는 것을 제시하고 있다. 비-단백질-게놈은 이전에 `쓰레기 DNA (junk DNA)`라 불리는 것으로. 인체 게놈의 대부분을 차지하고 있으며 해독 게놈과 달리 종(種)마다 매우 다양하다.

"세포 주기를 조절하는 역할 외에도 Cyclin D1은 다이서를 유도하여 마이크로 알앤에이의 성숙을 촉진시킨다. 다이서는 비활성화 상태인 머리핀 구조의 마이크로 알앤에이 전구체를 활성화 상태인 단일 가닥 형대로 전환하는 단백질이다. 이번 연구는 암을 유발하는 Cyclin D1과 같은 단백질이 마이크로 알앤에이 생합성을 통해 부분적으로 암 진행을 유발할 수 있다는 가설에 뒷받침을 제공하는 것"이라고 이번 연구를 주도한 토마스 제퍼슨대(Thomas Jefferson University) 키멀암센터장이며 종양생물학과장인 리차드 페스텔 박사 (Richard Pestell)는 말했다.

안티센스(antisense) 알앤에이를 사용하여 페스텔 박사 연구진은 처음으로 Cyclin D1이 생체 내에서 포유동물의 종양 생성을 유발한다는 것을 보여주었다. 이전 연구에서 그들은 Cyclin D1이 비-해독 게놈을 조절하며, 비-해독 게놈이 교대로 Cyclin D1의 발현을 조절한다는 것을 보여주었다. 게다가 연구진은 많은 암 환자가 Cyclin D1의 형태를 해독하여 비-해독 게놈으로부터 음성 피드백 (negative feedback)을 회피한다는 것을 보여주었다. 이러한 비-해독 및 해독 게놈 간의 피드백을 감소시키는 고리가 암과 여러 다른 생물학적 과정에 공통적인 주제가 될지도 모른다.

이번 연구에서, 페스텔 박사 연구진은 Cyclin D1이 어떻게 비-해독 마이크로 알앤에이의 생합성을 조절하는지에 관한 기전을 조사하고자 하였다. 페스텔과 동료 연구자들은 Cyclin D1이 유방에서 발현되도록 하는 유전자이식 생쥐를 개발하여 Cyclin D1 유전자를 제거한 세포를 관찰 하였다. 연구진은 Cyclin D1을 제거한 세포는 마이크로 알앤에이를 가공하는 단백질인 다이서를 덜 생산한다하며 그러므로 성숙한 마이크로 알앤에이의 양이 감소한다는 것에 주목하였다.

연구진은 또한 다이서를 가지지 않은 세포를 관찰하여 마이크로 알앤에이 가공이 제대로 이루어지지 않는 것 외에도, 다이서-결핍 세포와 Cyclin D1-결핍 세포 간에 상당히 많은 유사성이 존재함에 주목하였으며, 이는 이 두 과정이 더 깊이 연관되어 있음을 시사한다.

시험관에서의 연구 외에도 연구진은 또한 2천 2백명의 환자 시료를 조사하였다. 그들은 내강 A형 유방암이 Cyclin D1과 다이서의 발현이 모두 높다는 것을 발견하였다. 내강 A형 유방암은 가장 흔한 유방암 유형이며 또한 가장 예후가 좋다. 그러나 좀 더 악성형의 기저형 유방암에서는 Cyclin D1과 다이서의 발현이 더 낮게 나타났으며 따라서 전체적인 성숙한 마이크로 알앤에이의 발현도 낮게 나타났다. 정말로 여러 인체 암에서 마이크로 알앤에이의 발현이 더 낮다는 것이 관찰된 바 있다.

"마이크로 알앤에이의 감소와 다이서를 연관지음으로써, 우리는 전체적인 마이크로 알앤에이의 가공이 감소하면 특정 암의 시작과 진행에 중요하다는 것을 보여주었다"고 논문의 제1 저자이며 키멜암센터와 중국 상하이 동제의대 (Tongji University School of Medicine )의 공동 소속인 주오렌 유(Zuoren Yu) 박사는 말했다.

Cyclin D1 유전자는 다양한 여러 인체 암과 연관이 있다는 것이 알려져 있기 때문에, 이번 연구는 인체 암 발생과정에서 비-해독 알앤에이의 가공이 광범위하게 작용할 수 있을 것임을 제시하고 있다.

참고 문헌: Z. Yu et al., "Cyclin D1 Induction of Dicer Governs MicroRNA Processing and Expression in Breast Cancer," Nat Commun, doi: 10.1038/ncomms3554, 2013


http://www.eurekalert.org/pub_releases/2013-11/tju-cdg112713.php







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