분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 이성욱 ( 2009-12-25 22:50:54 , Hit : 5758
 줄기 세포에서 E2F단백질의 기능 전환


KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-12-20

오하이오 주립대학 종합 암센터 연구진이 처음으로 E2f1, E2f2, E2F3라고 하는 세 단백질이 줄기 세포가 최종적인 분화 상태로 전환하는데 있어 핵심적인 역할을 한다는 연구 결과를 학술지 “Nature” 12월 17일자에 보고했다. 새로운 연구는 줄기 세포의 성장과 분화에서 결정적인 단계가 어떻게 일어나고, 그 단계의 역행이 어떻게 암에 기여하는지를 보여주었다. E2f 단백질들의 중심적인 역할 때문에, 많은 암에서 안전하고 새로운 치료적 표적을 제공할 수 있다. (Nature 462, 930-934, 17 December 2009)

발달하는 동물에서, 줄기 세포는 증식하고 평생 동안 필요로 하는 기관을 형성하기 위해 분화한다. 연구팀은 세가지 핵심 단백질이 처음에는 줄기 세포가 증식하도록 촉진한 다음, 세포가 그들의 최종적인 세포 형태로 분화할 때 기능을 바꿔 더 이상 분열하지 못하게 막는다는 것을 보였다. 이들 E2f 단백질들은 줄기 세포에서 세포 증식에 필요한 유전자 활성 인자이지만 줄기 세포가 분화를 시작할 때는 유전자 억제 인자로 전환된다. 이것은 분화의 과정에서 매우 중요한 단계이다. 발생 동안 기관이 형성될 때, 그것의 성장이 멈추어야 하는 때가 온다. 왜냐하면 기관은 오직 특정 수의 세포를 필요로 하며 그 이상은 필요 없기 때문이다. 이들 단백질의 활성 인자에서 억제 인자로의 전환은 필수적이다. 이 전사인자 단백질들이 분화된 세포에서 어떠한 역할을 할 것이라고는 여겨지지 않고, 오직 줄기 세포 같은 증식하는 세포에서만 중요한 역할을 할 것이라고 생각되었지만 그것은 사실이 아니다. 연구팀은 조직-특이적 cre-형질전환 동물 모델과 조건적인 E2f 대립형질을 이용하여 쥐 배아, 망막, 수정체 그리고 장에서의 분화에 단백질들의 기능을 보여주었다.

연구팀은 또한 어떻게 이들 단백질들이 Rb(retinoblastoma) 유전자 돌연변이를 가진 세포에서 다시 진로를 바꿀 수 있는지도 보여주었다. 많은 종류의 암에서 Rb 유전자가 돌연변이 된다. Rb는 E2f와 결합해 E2f의 유전자 활성을 막아 세포 주기가 S 상(DNA 복제 시기)으로 넘어가는 것을 저지한다. 연구팀은 E2f 단백질들이 어떻게 암세포에서 유전자 활성 인자로 되돌아 갈 수 있는지를 보여주었다. Rb 돌연변이를 가진 암에서 이들 단백질들은 종양의 성장을 촉진하였다. 분화하는 세포에서 Rb의 비활성화는 E2f1-3가 억제 인자에서 활성인자로의 전환을 야기하고 E2f 반응 표적의 과다 활성화와 이소성 세포 분열로 이어진다. E2f1-3의 상실은 Rb 결핍에 의해 야기되는 이런 표현형을 완전히 억제할 수 있다. Rb가 돌연변이 된 암에서 이들 단백질들은 조직 주위에 비해 비정상적으로 활성화되어 있어, 안전한 치료적 표적으로 제공될 수 있다. 만약 암세포에서 이들 E2f 단백질들을 비활성화 시킬 수 있다면, 건강한 세포에 크게 영향 없이 종양의 성장을 막을 수 있을 것이다.  


출처 : http://www.sciencedaily.com/releases/2009/12/091216131745.htm







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