사람 타이로신 하이드록실레이즈 유전자의 promoter 내의 CpG부위에 관한 연구

Abstract

Tyrosine hydroxylase (TH) 는 카테콜아민 생합성 과정에서 첫 번째 속도 조절 효소이다. 우리는 기존 연구에서 TH 유전자의 발현 조절에 있어서 뇌신경세포 특이적 전사 저해를 일으키는 두 가지의 기작이 존재하고 이중 promoter 인접부위는 NRSF 의존적이나, 말단부위에서는 NRSF 비의존적인 강한 전사제한 요소가 존재한다는 것을 밝혔다. 또한, promoter 부위에 -2164~-1210bp 사이에서 강한 전사 저해요소가 존재한다는 것을 밝혀냈다. 본 연구에서는 -2164 ~ -1210bp 사이의 강한 전사 저해 요소를 밝히고자 하였다. 먼저, 이 부분을 3부분으로 나누어 X-1, X-2, X-3의 construct를 만들어 각각의 promoter 활성도를 측정해본 결과 실제적으로 X-1과 X-2부분에서 강한 전사저해가 일어남을 알 수 있었다, Sodium bisulfite DNA 서열분석 실험을 수행하여본 결과, 이 부분에서 강한 methylation이 일어나고 있음을 확인할 수가 있었다. 또한, ChIP assay 실험에서 methylation 된 부분에 MBDs단백질들이 결합되어있는 것을 확인할 수 있었다 이러한 결과는 신경줄기세포 내에서 -2164~-1210 bp 에서 특이적으로 DNA의 methylation이 일어나 MBDs 단백질들이 결합하여 효과적인 전사억제가 일어남을 암시 하고 있다. 또한 MBDs를 매개로 한 TH유전자의 전사 억제는 5-aza2`-deoxycytidine 의 처리에 의해 풀리는 것으로 보아, MBDs단백질에 의한 전사억제에 DNA의 methylation 이 필수적인 것을 알 수 있었다. 이로써, 사람 TH 유전자의 조직 특이적 발현 조절에 있어서 NRSF와 함께 DNA의 methylation 의 역할이 핵심적임을 알 수 있었다.