자가포식작용을 조절하는 지질 효소 PIP5Kα 에 대한 연구

Abstract

원형질 막에 존재하는 Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PI(4,5) P2)는 세포 표면에서 많은 세포 생리학적 과정의 필수 지질 조절제이다. PI (4,5)P2는 주로 PIP5Kα, PIP5Kβ 및 PIP5Kγ를 포함하는 type I phosphatidy-linositol 4-phosphate 5-kinase (PIP5K) family에 의해 생성된다. 각각의 PIP5K 동형 단백질들은 특정한 막 구획에서 뚜렷한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 여기서, 우리는 autophagy의 규제에 PIP5Kα의 잠재적인 역할을 연구하였다. 우리는 CRISPR / Cas9 시스템을 사용하여 PIP5Kα knockout (KO) 위암 세포를 만들었고 PIP5Kα KO의 효과를 혈청 결핍에 의해 유발된 자가포식작용 흐름에 대해 조사하였다. 자가포식작용의 활성화는 면역 블롯 분석을 통하여 LC3-Ⅰ에서 LC3-Ⅱ로 전환되는 것을 볼 수 있었다. 우리는 시간 별로 혈청 결핍을 하였을 때, 대조군에 비해서 PIP5Kα KO 세포에서 LC3-Ⅱ 수준이 상대적으로 높게 유지된다는 것을 발견하였다. PIP5Kα KO세포에서 촉매 적으로 비활성화된 것이 아닌 야생형PIP5Kα를 재구성하여 자가포식작용을 회복시켰으며, LC3-Ⅱ의 수준이 증가된 후 감소되었다. 이러한 결과와 잘 일치하여 PIP5Kα의 억제제는 자가포식작용의 후기 단계에서 LC3-Ⅱ가 축적을 유도하였다. 이러한 결과를 통하여PIP5Kα에 의한 PI(4,5)P2생성은 자가포식작용에 필요하다는 것을 시사한다. 현재 우리는 autolysosome 형성 과정에서 PIP5Kα가 관여할 가능성을 시험해보고 있다. 또한 우리는 ATG (autophagy-related gene) 단백질 중 하나인 ATG5와 PIP5Kα가 결합하는 것을 확인하였다. 그리고 ATG5가 CAT 도메인에서 더 강한 결합을 하는 것을 보았다. 그래서 우리는 ATG5와 PIP5Kα의 결합이 어떻게 자가포식작용에 영향을 미치는지 찾고 있는 중이다.