간세포성장인자 신호 전달계에 의한 STAT3의 지연형 활성화 유도 물질의 동정

Abstract

Met은 ligand인 간세포성장인자 (hepatocyte growth factor; HGF)와 결합 하여 세포의 증식, 분화, 이동, 그리고 신생 혈관 생성 등 여러 가지 다양한 생물학적인 활성을 가지게 된다. 한편 HGF/Met 신호 전달계의 이상 증진은 세포의 암화를 초래할 수 있다. HGF/Met 신호전달 활성화에 의해 여러 신호전달분자들이 모여드는데 그 중에 STAT3는 Met의 세포질 부위에 결합하여 세포내에 신호를 전달한다. 이 signal transducer의 활성화는 직접적으로 전사를 조절하고, HGF/Met 신호 전달계에 의해 암화 된 세포에서 STAT3는 계속적으로 활성화되어, 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 본 실험 조사 결과 흥미롭게도 HGF/Met 신호전달에 의해 STAT3의 활성이 상당한 시간 경과 후 일어나는 현상을 관찰하였다. 이러한 현상을 잘 알려진 시스템인 IL-6에 의한 STAT3의 인산화와 비교하여 보면 훨씬 늦게 인산화 현상이 일어남을 알 수 있다. 그래서 이러한 지연된 STAT3의 인산화에 초점을 맞추어 어떤 기작에 의해 나타난 것인지 밝혀보고자 하였다. NIH3T3세포에서 Trk-Met fusion protein을 과발현 시키고 NGF로 자극하였을때, 2시간 뒤에 STAT3의 인산화가 현저하게 증가함을 볼 수 있었다(STAT3의 지연형 인산화). HGF를 직접 처리한 경우에도 이러한 현상을 Chang cell에서 확인할 수 있었는데, Chang cell의 경우 6시간 이후에 STAT3의 인산화가 현저히 증가함을 관찰하였다. 이 현상이 HGF/Met 신호 전달계의 직접적인 결과가 아니고, 중간에 매개하는 새로운 물질이 있을 가능성을 생각하여 cycloheximide 또는 actinomycin D를 전 처리 하여 각각 단백질 합성과 mRNA전사를 저해 시켜 보았더니 STAT3 의 인산화를 완벽하게 막을 수 있었다. 또한 HGF 또는 NGF 처리 후 지연형 인산화가 일어나는 시간까지 배양된 conditioned media를 별도로 준비된 세포에 처리 하였더니 이번에는 훨씬 빠른 시간인 15분 만에 STAT3가 인산화 되었다. 이는 새롭게 합성된 물질이 세포 밖으로 분비 되며, 이 물질에 의해 STAT3가 인산화 된다는 것을 시사 하고 있다. 이 물질이 무엇인지 동정하기 위해 STAT3를 인산화 시키는 것으로 이미 알려져 있는 여러 후보물질의 양적 변화를 RT-PCR로 확인하여, IL-6의 발현이 ligand의 유무에 따라 현저하게 증가한 것을 보았다. 나아가 recombinant human IL-6가 Chang 세포에서 단 15분만에 STAT3를 인산화 시키는 것을 관찰하였으며, IL-6에 대한 중화 항체가 STAT3의 지연형 인산화를 저해함을 확인할 수 있었다. 결과적으로, 본 연구를 통해 HGF/Met 활성화에 의해 생성된 STAT3의 지연형 인산화 현상을 확인하고, 이를 유발하는 세포의 분비 물질이 IL-6라는 것을 동정하였다.