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초록
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사람 두경부 편평세포암종 HEp2 세포를 이용하여 아미노산 수송계 L 억제제인 BCH의 암세포 성장억제에 미치는 효과와 세포성장 억제기전을 밝히기 위해 HEp2 세포에서 uptake 실험, MTT 분석, DNA fragmentation 분석 및 immunoblotting 등을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 아미노산 수송계 L 억제제인 BCH는 L-leucine uptake를 농도 의존적으로 억제하였으며, 그 $IC_{50}$$ 51.2{\pm}3.8{\mu}M$로 산출되었다. BCH는 HEp2 세포의 성장을 시간과 농도에 의존적으로 억제하였다. BCH를 처리한 실험군에서 DNA fragmentation 현상은 볼 수 없었다. BCH를 처리한 실험군에서 procaspase-3과 procaspase-7의 proteolytic cleavage 현상은 볼 수 없었다. 본 연구의 결과로서 사람 두경부 편평세포 암종 HEp2 세포에서 아미노산 수송계 L 억제제 BCH는 LAT1 활성을 억제하여 세포성장에 필수적인 L-leucine 등 중성아미노산의 세포 내 고갈을 유도함으로써 HEp2 세포의 성장억제를 유도할 가능성이 있는 것으로 사료된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Amino acid transporters are essential for the growth and proliferation in all living cells. Among the amino acid transporters, the system L amino acid transporters are the major nutrient transport system responsible for the $Na^+$-independent transport of neutral amino acids including sev...

주제어

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문제 정의

  • 사람 두경부 편평세포암종 HEp2 세포의 세포막에는 아미노산 수송계 L 중 LAT1과 그 보조인자 4F2hc가 발현하고 있었으나, 아미노산 수송계 L의 또 다른 아형인 LAT2는 발현하지 않았다(논문투고 중). 따라서 본 연구에서 HEp2 세포를 이용하여 아미노산 수송계 L 억제제인 BCH의 암세포 성장억제에 미치는 효과와 세포성장 억제기전을 조사하였다.
  • 게다가 정상 두경부 상피세포뿐만 아니라 두경부 편평세포암종 세포에서 세포 내 필수영양 물질인 아미노산을 수송할 수 있는 아미노산 수송체의 연구 또한 부족한 실정이다. 따라서 본 연구자들은 사람 두경부 편평세포암종 HEp2 세포를 이용하여 아미노산 수송계 L 억제제인 BCH의 암세포 성장억제에 미치는 효과와 세포성장 억제기전을 밝히고자 하며, 아울러 아미노산 수송체 LAT1의 억제를 통한 암치료의 효용성을 제시하고자 한다.
  • 본 연구자들은 이전 연구에서 여러 암세포들을 이용하여 아미노산 수송계 L의 발현과 역할을 조사하였다. 사람 두경부 편평세포암종 HEp2 세포의 세포막에는 아미노산 수송계 L 중 LAT1과 그 보조인자 4F2hc가 발현하고 있었으나, 아미노산 수송계 L의 또 다른 아형인 LAT2는 발현하지 않았다(논문투고 중).
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
아미노산 수송계 L은 무엇인가? 세포 안에서 필요한 아미노산의 수송은 세포막에 위치한 아미노산 수송체를 통하여 이루어진다(1). 아미노산 수송계 L은 중성아미노산을 수송하는 세포막 단백질로서 암세포를 포함한 대부분의 세포에서 중성아미노산의 주경로가 되는 아미노산 수송체로 알려져 있으며(1,2), 상피세포의 기저측 막에 존재하여 소장 상피세포를 통한 중성아미노산의 흡수에 중요한 기능을 한다(3).
BCH는 무엇인가? 2-Aminobicyclo-(2,2,1)-heptane-2-carboxylic acid(BCH) 는 아미노산 수송체 연구에 주로 이용되는 아미노산 수송계 L의 선택적 억제제이다(4-6,13,15,16). 아미노산 수송계 L이 leucine, isoleucine, valine, phenylalanine, methionine 및 histidine 등의 필수아미노산을 포함한 중성아미노산을 수송하기 때문에, 만약 세포에서 수송계 L이 BCH 같은 억제제에 의해 차단된다면 세포는 세포성장과 증식에 필수적인 필수아미노산이 고갈됨으로 큰 손상을 입을 가능성이 있을 것이다.
L-type amino acid transporter 1은 무엇이며 특징은 어떠한가? Kanai 등(4)에 의해 아미노산 수송계 L의 첫 번째 아형인 L-type amino acid transporter 1(LAT1)이 동정되었다. LAT1은 12회 세포막을 관통하는 막 단백질로서 leucine, isoleucine, valine, phenylalanine, tyrosine, tryptophan, methionine 및 histidine 같은 구조가 큰 중성아미노산을 수송하는 특징을 가지고 있다(4-6). LAT1은 4F2 heavy chain (4F2hc)이라는 1회 세포막을 관통하는 막 단백질과 결합된 heterodimer형 단백질이며, LAT1이 기능을 나타내기 위해서는 보조인자 4F2hc의 존재가 필수적이다(4,5,7,8). 또한 LAT1은 암세포와 같이 세포 내 대사가 특이적으로 항진되거나 계속적인 증식과 성장이 필수적인 세포에서 과발현되어 세포의 계속되는 성장에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다(4,5,9,10). LAT1의 분자적 동정 후에 LAT1과 구조적으로 관련이 있는 아미노산 수송계 L의 두 번째 아형인 L-type amino acid transporter 2(LAT2)가 동정되었다 (3,11-13).
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참고문헌 (22)

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