p53 dependent oncogenic potential

Abstract

배아 줄기세포 (Embryonic stem cell) 에 Retrovirus를 삽입해서 계속해서 분열하도록 만들어진 혈구세포(EB-PE)를 통해서 일련의 세포 불멸화에 관련된 유전자를 발견했으면 이 유전자를 Ris2라고 명명하였다. Ris2단백질의 아미노산 서열은 다른 종들과 비교 분석을 통해서 이 Ris2 단백질은 개구리와 사람의 Cdt1과 초파리의 DUP 유전자와 높은 유사성을 나타냈다. 이러한 염기서열상의 유사성을 통해서 Ris2유전자가 쥐에서의 Cdt1상동 유전자라고 생각되어진다. 유전물질을 안정하고 정확하게 다음세대의 딸 세포에 전달하기위해서는 세포분열의 시기동안 세포 내 전체 염색체 DNA를 완벽하고 정확하게 복제를 하는 것이 무엇보다 중요하다. 진핵세포에서의 DNA 복제는 오직 licensing protein이라고 명명되는 일련의 단백질들이 DNA상에 정확한 순서로 복합체를 형성한 위치에서만 시작될 수 있다. Licensing protein은 ORC (개시점 인식단백질) Cdt1, Cdc6, Mcm2-7들로 구성되며 이들 단백질들은 ORC 을 시작으로 해서 Cdt1, Cdc6, Mcm2-7의 순서로 복합체를 형성한다. 이들 licensing protein 중 본 연구의 대상이 되는 Cdt1은 Mcm2-7 의 결합을 위한 중요한 요소로서의 기능을 갖다 Ris2/Cdt1유전자의 발현정도를 사람의 다양한 암세포에서 비교하였을 때 모든 암세포들에서 높은 수준으로 발현되는 것을 알 수 있었으며 한편, 이러한 Ris2 유전자를 과발현 하는 변형된 섬유 아 세포를 면역이 결핍된 쥐에 주사하였을 때 암세포 덩어리가 형성되는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 위의 변형된 섬유 아세포를 세포분열의 G0/G1단계 (세포분열을 준비하는 단계)로 성장을 정지시켰다가 다시 성장을 유도 하였을 때 Ris2 유전자를 과 발현 하는 변형된 섬유 아 세포가 대조구의 세포들에 비해서 빠른 속도로 S 단계 (세포분열을 위한 DNA 복제시기)로 이동하는 것을 관찰 할 수 있었다. 생체내에서 암이 발생하는데 Ris2/Cdt1의 양향을 알아보기 위해서 Cdt1을 흉선에서 특이적으로 과발현하도록 하였을 때 28개월의 관찰을 통해서 4마리의 쥐에서만 림프구에 비 정상적인 세포덩어리가 생겼다. 그런데, P53 단백질이 그 기능을 하지 못해서 불완전한 세포분열을 억제하지 못하도록 만들어진 쥐에 Cdt1을 흉선에 특이적으로 과발현하도록 했을 때 T 형 림프구세포에서 암유발이 과속화되는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 Cdt1 유전자의 과발현은 p53단백질이 기능을 하지 못하는 상태에서만 비정상적인 DNA복제를 유도할 수 있다는 이전에 보고된 결과와 일치하는 것으로 세포배양 수준에서의 결과와 일치하는 것으로 DNA 전사에 관련된 단백질이 비정상적으로 발현 되었을 때 이 유전자가 생체내에서 암을 유발할 수 있다는 것을 제안한다. 다른 licensing protein 인 Cdc6와 MCM2-7과 같이 Cdt1 또한 그 발현정도를 정상세포가 종양으로 진행되는 상태를 진단할 수 있는 하나의 표지유전자로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.