CK2는 단백질 인산화효소로서 여러 단백질의 활성을 단백질 인산화를 통해 조절함으로써 세포의 성장, 분화, 노화의 과정에서 중요한 역할을 한다. 그리고 세포 노화를 야기하는 주요한 요소들 중 하나는 산화적 스트레스로 알려져 있다. Nrf2는 세포반응에서 산화 환원 항상성을 유지하기 위해 기능하는 항산화적 전사인자이다. Nrf2는 내생적 물질, 활성산소, 환경적 독성 등과 같은 스트레스 자극으로부터 세포를 보호하는 역할을 한다. Nrf2의 상류 조절자로 AMPK와 AKT가 알려져 있다. 본 연구에서는 CK2 저해에 의해 유도되는 세포 노화에서 Nrf2와의 관련성을 조사하였다. 먼저 ...
CK2는 단백질 인산화효소로서 여러 단백질의 활성을 단백질 인산화를 통해 조절함으로써 세포의 성장, 분화, 노화의 과정에서 중요한 역할을 한다. 그리고 세포 노화를 야기하는 주요한 요소들 중 하나는 산화적 스트레스로 알려져 있다. Nrf2는 세포반응에서 산화 환원 항상성을 유지하기 위해 기능하는 항산화적 전사인자이다. Nrf2는 내생적 물질, 활성산소, 환경적 독성 등과 같은 스트레스 자극으로부터 세포를 보호하는 역할을 한다. Nrf2의 상류 조절자로 AMPK와 AKT가 알려져 있다. 본 연구에서는 CK2 저해에 의해 유도되는 세포 노화에서 Nrf2와의 관련성을 조사하였다. 먼저 MCF-7세포주에서 CK2를 저해시켰을 때 일어나는 활성산소 생성과 p53-p21-의존성 세포노화가 Nrf2의 과발현으로 인하여 감소하는 것을 확인하였다. 그 후 CK2를 저해시켰을 때 Nrf2의 전사활성, Nrf2의 단백질과 mRNA 양이 감소하는 것을 확인하였다. 또한 CK2를 저해시켰을 때 Nrf2의 핵 이동이 감소함을 관찰하였다. 전사인자인 Nrf2가 조절하는 항산화 유전자로 알려진 GST, GPX2, GSR1의 mRNA가 Nrf2로 인해 증가함을 확인한 후, CK2 저해에 의해 GST, GPX2, GSR1의 mRNA가 감소하고 CK2 과발현에 의해 GST, GPX2, GSR1의 mRNA가 증가함을 확인하였다. 그리고 CK2에 의한 Nrf2의 활성조절에 AMPK 또는 AKT가 관여하는지 조사한 결과, CK2를 저해하였을 때 AMPK의 활성이 감소하고 AKT의 활성은 증가함을 확인하였으며, CK2를 과발현 하였을 때 그 반대로 조절됨을 확인하였다. 마지막으로 AMPK의 활성제인 AICAR가 CK2 저해로 인해 감소하였던 Nrf2의 핵 진입을 증가시켰음을 확인하였다. 결론적으로 본 실험을 통해, CK2 저해에 의해 AMPK 활성이 억제되어 전사인자 Nrf2의 핵 내 이동이 감소하고 이로 인해 GST, GPX2, GSR1 등 세포 내 항산화제의 양이 줄어 활성산소가 과량으로 생성되어 p53-p21 의존적인 세포노화가 유도된다는 사실을 알 수 있었다. AKT 저해로 인한 Nrf2의 활성 증가가 나타나긴 하였으나 이로 인한 단백질 또는 핵 내 이동의 변화가 나타나지 않았으므로 AKT로 인하여 DNA 결합 활성에 영향을 주어 Nrf2 활성을 조절하였을 것으로 예상을 하고, 확실한 이해를 위하여 CK2-AKT-Nrf2 경로의 연구는 더 실행되어야한다. 또한 CK2 저해에 의해 감소하는 Nrf2 자체의 발현은 AMPK나 AKT가 아닌 또 다른 상위 조절자로 인한 것으로 추측을 하고 이에 관한 연구가 더 실행되어야한다.
CK2는 단백질 인산화효소로서 여러 단백질의 활성을 단백질 인산화를 통해 조절함으로써 세포의 성장, 분화, 노화의 과정에서 중요한 역할을 한다. 그리고 세포 노화를 야기하는 주요한 요소들 중 하나는 산화적 스트레스로 알려져 있다. Nrf2는 세포반응에서 산화 환원 항상성을 유지하기 위해 기능하는 항산화적 전사인자이다. Nrf2는 내생적 물질, 활성산소, 환경적 독성 등과 같은 스트레스 자극으로부터 세포를 보호하는 역할을 한다. Nrf2의 상류 조절자로 AMPK와 AKT가 알려져 있다. 본 연구에서는 CK2 저해에 의해 유도되는 세포 노화에서 Nrf2와의 관련성을 조사하였다. 먼저 MCF-7 세포주에서 CK2를 저해시켰을 때 일어나는 활성산소 생성과 p53-p21-의존성 세포노화가 Nrf2의 과발현으로 인하여 감소하는 것을 확인하였다. 그 후 CK2를 저해시켰을 때 Nrf2의 전사활성, Nrf2의 단백질과 mRNA 양이 감소하는 것을 확인하였다. 또한 CK2를 저해시켰을 때 Nrf2의 핵 이동이 감소함을 관찰하였다. 전사인자인 Nrf2가 조절하는 항산화 유전자로 알려진 GST, GPX2, GSR1의 mRNA가 Nrf2로 인해 증가함을 확인한 후, CK2 저해에 의해 GST, GPX2, GSR1의 mRNA가 감소하고 CK2 과발현에 의해 GST, GPX2, GSR1의 mRNA가 증가함을 확인하였다. 그리고 CK2에 의한 Nrf2의 활성조절에 AMPK 또는 AKT가 관여하는지 조사한 결과, CK2를 저해하였을 때 AMPK의 활성이 감소하고 AKT의 활성은 증가함을 확인하였으며, CK2를 과발현 하였을 때 그 반대로 조절됨을 확인하였다. 마지막으로 AMPK의 활성제인 AICAR가 CK2 저해로 인해 감소하였던 Nrf2의 핵 진입을 증가시켰음을 확인하였다. 결론적으로 본 실험을 통해, CK2 저해에 의해 AMPK 활성이 억제되어 전사인자 Nrf2의 핵 내 이동이 감소하고 이로 인해 GST, GPX2, GSR1 등 세포 내 항산화제의 양이 줄어 활성산소가 과량으로 생성되어 p53-p21 의존적인 세포노화가 유도된다는 사실을 알 수 있었다. AKT 저해로 인한 Nrf2의 활성 증가가 나타나긴 하였으나 이로 인한 단백질 또는 핵 내 이동의 변화가 나타나지 않았으므로 AKT로 인하여 DNA 결합 활성에 영향을 주어 Nrf2 활성을 조절하였을 것으로 예상을 하고, 확실한 이해를 위하여 CK2-AKT-Nrf2 경로의 연구는 더 실행되어야한다. 또한 CK2 저해에 의해 감소하는 Nrf2 자체의 발현은 AMPK나 AKT가 아닌 또 다른 상위 조절자로 인한 것으로 추측을 하고 이에 관한 연구가 더 실행되어야한다.
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