Development and application of transcription factors TFEB/TFE3 activity assay system in cancer

Abstract

암의 다양한 대사스트레스와, 환경스트레스에서 암세포는 살아 남게 되는데, 선행연구에 의하면 이때 영양소가 결핍 되어 있을 경우에는 AMPK/LKB1 이 활성화 되고, 독성물질이 축적되어 있을 경우 NRF2 가 활성화된다. 이들의 상호작용에 관해 연구 진행 결과 AMPK/LKB1 에 의해 TFEB/TFE3 발현을 조절하여 NRF2 가 활성화 됨을 알게 되었다. 따라서 우리는 TFEB/TFE3 가 중요한 조절자 임을 알았지만, 현재까지 TFEB/TFE3 를 억제하는 약물이 존재 하지 않다. 이에 TFEB/TFE3 에 대한 약물을 스크리닝 할 때 사용할 수 있는 다양한 TFEB/TFE3 활성도를 측정할 수 있는 시스템을 확립 했다. TFEB/TFE3(Transcriptional factor EB/E3)는 전사인자로서 리소좀 생합성을 조절하는 대표적인 조절 전사 인자 이다. 우선 TFEB/TFE3 에 의해 폐암 세포에 영향이 있는지 확인을 하였고, TFEB/TFE3 동시 발현억제시 항암 효과가 있음을 확인하였다. 그후 CLEAR motif luciferase system 을 확립하여 TFEB/TFE3 의 활성을 측정할 수 있게 하였고, 이러한 시스템을 통해 추후에 억제제 스크리닝에 사용될 수 있을 것이라 생각 한다. 리소좀 스트레스에 의해 TFEB/TFE3 가 영향을 받기 때문에, 리소좀 스트레스를 실시간으로 측정 할 수 있는 리소좀 산성도 시스템을 구축 하였다. 이 또한 추후에 리소좀 스트레스 에서 TFEB/TFE3 의 상관관계를 확인할 수 있을 것이다. 이러한 시스템을 사용하여 AMPK/LKB1 과 TFEB/TFE3 의 상관관계를 확인 하였을 때, LKB1 이 PP2A 통해서 TFEB/TFE3 를 활성화 시킨다는 사실을 알았다. 또한 세포의 산성도에 의해서도 TFEB/TFE3 가 조절됨을 확인했다. 실시간 리소좀과 세포질 산성도를 측정하는 시스템에 의해 확인을 한 결과, LKB1 이 있을 때 리소좀과 세포질 산성이 유지 되는 반면 LKB1 이 돌연변이 되어있을 경우 리소좀과 세포질 산성이 유지 되지 않음을 확인 했다. 따라서 LKB1 이 TFEB/TFE3 발현 조절을 통해 수소이온을 전달하는 수소이온 이동 펌프에 작용하여 리소좀과 세포질 산성도 유지에 필요로 함을 확인 했다.