[논문]섬유아세포에서 프로모터 다형성에 의한 Matrix Metalloproteinase-1의 발현에 관한 연구

이진우; 정유정; 봉심규; 박노준; 이상헌; 노민수; 임경민; 김수남

doi:10.15230/scsk.2021.47.3.205

섬유아세포에서 프로모터 다형성에 의한 Matrix Metalloproteinase-1의 발현에 관한 연구
Study on the Expression of Matrix Metalloproteinase-1 by Promoter Polymorphism in Human Dermal Fibroblast 원문보기

大韓化粧品學會誌 = Journal of the society of cosmetic scientists of Korea, v.47 no.3, 2021년, pp.205 - 212

이진우 (한국과학기술연구원 천연물연구소) , 정유정 (한국과학기술연구원 천연물연구소) , 봉심규 (한국과학기술연구원 천연물연구소) , 박노준 (한국과학기술연구원 천연물연구소) , 이상헌 (한국과학기술연구원 천연물연구소) , 노민수 (서울대학교 약학대학) , 임경민 (이화여자대학교 약학대학) , 김수남 (한국과학기술연구원 천연물연구소)

초록
AI-Helper

본 연구는 피부 섬유아세포에 자외선을 조사하거나 TNF-α를 처리하면 세포에 따라 MMP-1의 발현이 다르게 나타나는데, 이것이 MMP-1 프로모터의 다형성에 의해서 나타남을 밝히기 위해 수행되었다. 시판하는 23 종의 primary 섬유아세포에 대하여 MMP-1 프로모터의 -1607 부위의 유전형을 분석한 결과 6 개의 1G/1G 유전형, 10 개의 1G/2G 유전형, 7 개의 2G/2G 유전형을 가진 섬유아세포를 확인할 수 있었다. Hs68과 Detroit 551 세포주는 1G/2G 유전형을 가지는 것으로 확인되었다. 1G/1G 유전형은 TNF-α 처리에 의해 대조군에 비해 MMP-1이 2 배 높게 발현되었으며, 자외선에 의해서는 거의 발현되지 않았다. 1G/2G 유전형의 경우는 TNF-α 처리에 의해 MMP-1이 2.45 배 높게 발현되었으며, 자외선에 의해서는 1.4 배 MMP-1이 발현되었다. 2G/2G 유전형의 경우는 TNF-α 처리에 의해 MMP-1이 1.35 배 발현되었으며, 자외선에 의해서는 2.5 배로 높게 발현되었다. 즉 1G 유전형은 TNF-α에 의해, 2G 유전형은 자외선에 의해 발현이 유도되는 것으로 추정할 수 있으며, -1607 위치에 하나 더 삽입된 G에 의해서 Ets 전사인자가 결합할 수 있는 site가 만들어져서 MMP-1의 발현이 증가한다고 추정할 수 있으며, 피부 노화와 관련하여 섬유아세포에서는 이에 대한 연구가 전혀 진행되어 있지 않아서 향후 추가로 연구되어야 할 부분이다. 피부는 내인성 노화와 광노화의 영향을 동시에 받는 기관이므로, 피부 노화를 개선하기 위한 타겟으로 MMP-1의 발현을 분석할 경우에는 실험 조건에 적합한 유전형을 가지는 세포를 선택하여 연구를 진행하는 전략을 세워야 할 필요성이 대두된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The skin fibroblasts of different origins showed different expression levels of MMP-1 in response to TNF-α treatment or UV irradiation. We hypothesized that this is caused by polymorphism in the MMP-1 promoter region. To elucidate it, first of all, we analyzed and classified the genotype of the -1607 site of the MMP-1 promoter in 23 commercially available primary fibroblasts, and then we examined the expression of MMP-1 by TNF-α or UVB stimulation for each classified genotype. As a result of the analysis, fibroblasts with 6 1G/1G genotypes, 10 1G/2G genotypes, and 7 2G/2G genotypes were identified. Hs68 and Detroit 551 cell lines were confirmed to have 1G/2G genotypes. In the 1G/1G genotype, MMP-1 was expressed twice as high as that of the control group by TNF-α treatment, and was hardly expressed by UV light. In the case of the 1G/2G genotype, MMP-1 was expressed 2.45 fold higher by TNF-α treatment, and 1.4 fold by UV light than the control. In the case of the 2G/2G genotype, MMP-1 was expressed 1.35 fold by TNF-α treatment, and was highly expressed by 2.5 fold by ultraviolet rays compared to control. It can be estimated that MMP-1 expression is better induced in the 1G genotype by TNF-α and in the 2G genotype by UV light. In addition, it can be presumed that MMP-1 expression is increased by creating a site where the Ets transcription factor can bind by another G inserted at the -1607 position. These studies have not been conducted at all in fibroblasts in relation to skin aging, so it is an area that needs to be further studied in the future. In conclusion, since the skin is an organ that is affected by both intrinsic aging and photoaging at the same time, when analyzing the expression of MMP-1 as a target for improving skin aging, it is necessary to select cells with a genotype suitable for the experimental conditions of the study.

주제어

표/그림 (5)

그림 Figure 1. Nucleotide sequences of single nucleotide polymorphism (SNP) for MMP-1 promoter at -1607 site. (A) 1G/1G. (B) 1G/2G. (C) 2G/2G.
표 Table 1. Polymorphism of MMP-1 Promoter in Primary Human Dermal Fibroblasts
표 Table 2. Detailed Information of Fibroblasts Used in This Study
그림 Figure 2. Analysis of the expression levels of MMP-1 in primary fibroblasts with three types of SNPs. The expression levels of MMP-1 was measured after treating fibroblast with TNF-α (10 ng/mL) or UVB (20 mJ/cm² ) for 24 h. The left panel shows a representative picture of RT-PCR for 1G/1G (A), 1G/2G (B), or 2G/2G(C) genotypes. And each bar of the right panel represents the mean ± SD of three independent experiments for each genotypes. *p < 0.05 vs. control (CON).
표 Table 3. Putative cis-elements Located at -1661/-1553

참고문헌 (17)

M. El-Domyati, S. Attia, F. Saleh, D. Brown, D. E. Birk, F. Gasparro, H. Ahmad, and J. Uitto, Intrinsic aging vs. photoaging: A comparative histopathological, immunohistochemical, and ultrastructural study of skin, Exp. Dermatol., 11(5), 398 (2002).

상세보기
P. Henrot, P. Laurent, E . Levionnois, D. Leleu, C. Pain, M. E. Truchetet, and M. Cario, A method for isolating and culturing skin cells: Application to endothelial cells, fibroblasts, keratinocytes, and melanocytes from punch biopsies in systemic sclerosis skin, Front. Immunol., 11, 566607 (2020).

상세보기
J. P. M. Cleutjens, The role of matrix metalloproteinases in heart disease, Cardiovasc. Res., 32(5), 816 (1996).

상세보기
M. Zasada and E. Budzisz, Retinoids: Active molecules influencing skin structure formation in cosmetic and dermatological treatments, Postepy. Dermatol. Alergol., 36(4), 392 (2019).

상세보기
A. Page-McCaw, A. J. Ewald, and Z. Werb, Matrix metalloproteinases and the regulation of tissue remodelling, Nat. Rev. Mol. Cell. Biol., 8(3), 221 (2007).

상세보기
M. Fanjul-Fernandez, A. R. Folgueras, S. Cabrera, and C. Lopez-Otin, Matrix metalloproteinases: Evolution, gene regulation and functional analysis in mouse models, Biochim. Biophys. Acta, 1803(1), 3 (2010).

상세보기
G. Herrmann, P. Brenneisen, M. Wlaschek, J. Wenk, K. Faisst, G. Quel, C. Hommel, G. Goerz, T. Ruzicka, T. Krieg, H. Sies, and K. Scharffetter-Kochanek, Psoralen photoactivation promotes morphological and functional changes in fibroblasts in vitro reminiscent of cellular senescence, J. Cell. Sci., 111(Pt6), 759 (1998).

상세보기
S. Dey, N. Ghosh, D. Saha, K. Kesh, A. Gupta, and S. Swarnakar, Matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) Promoter polymorphisms are well linked with lower stomach tumor formation in eastern Indian population, PLoS One, 9(2), e88040 (2014).

상세보기
A. Vierkotter, T. Schikowski, D. Sugiri, M.S. Matsui, U. Kramer, and J. Krutmann, MMP-1 and -3 promoter variants are indicative of a common susceptibility for skin and lung aging: Results from a cohort of elderly women (SALIA), J. Invest. Dermatol., 135(5), 1268 (2015).

상세보기
J. Y. Chen, K. C. Chang, and Y. M. Liou. Matrix metalloproteinase 1 1G/2G gene polymorphism is associated with acquired atrioventricular block via linking a higher serum protein level, Sci. Rep., 10(1), 9900 (2020).

상세보기
C. L. Hsiao, L. C. Liu, T. C. Shih, Y. L. Lai, S. W. Hsu, H. C. Wang, S. Y. Pan, T. C. Shen, C. W. Tsai, W. S. Chang, C. H. Su, T. D. Way, J. G. Chung, and D. T. Bau, The association of matrix metalloproteinase-1 promoter polymorphisms with breast cancer, In Vivo, 32(3), 487 (2018).
Y. Zhou, Q. Gao, D. He, A. Deng, R. Huang, Y. Li, C. Tan, C. Guo, Q. Guo, L. Wang, G. Yang, and H. Zhang, Matrix metalloproteinase-1 promoter -1607 bp 1G/2G polymorphism associated with increased risk of spinal tuberculosis in Southern Chinese Han population, J. Clin. Lab. Anal., 31(6), e22136 (2017).

상세보기
Y. Zhu, M. R. Spitz, L. Lei, G. B. Mills, and X. Wu, A single nucleotide polymorphism in the matrix metalloproteinase-1 promoter enhances lung cancer susceptibility, Cancer Res., 61(21), 7825 (2001).

상세보기
M. Woo, K. Park, J. Nam, and J. C. Kim, Clinical implications of matrix metalloproteinase-1, -3, -7, -9, -12, and plasminogen activator inhibitor-1 gene polymorphisms in colorectal cancer, J. Gastroenterol. Hepatol., 22(7), 1064 (2007).

상세보기
S. Ye, S. Dhillon, S. J. Turner, A. C. Bateman, J. M. Theaker, R. M. Pickering, I. Day, and W. M. Howell, Invasiveness of cutaneous malignant melanoma is influenced by matrix metalloproteinase 1 gene polymorphism, Cancer Res., 61(4), 1296 (2001).

상세보기
V. N. Rao, K. Huebner, M. Isobe, A. Ar-Rushdi, C. M. Croce, and E. S. Reddy, elk, Tissue-specific ets-related genes on chromosomes X and 14 near translocation breakpoints, Science, 244(4900), 66 (1989).

상세보기
A. Besnard, B. Galan-Rodriguez, P. Vanhoutte, and J. Caboche, Elk-1 a transcription factor with multiple facets in the brain, Front. Neurosci., 5, 35 (2011).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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