초록 ▼

세포주기의 진행은 사이클린 의존 키나제에 의해 조절된다. 이 키나제는 weel 키나제에 의해 인산화되면 비활성 상태가 되고 cdc25A 탈인산화효소에 의해 활성이 유발된다. 따라서 cdc25A 탈인산화효소가 과도하게 발현되면 세포의 암화와 연관이 있다. 그러므로 본 연구에서는 이 효소의 작용억제제를 개발하여 임 치료를 위한 생리활성물질의 개발을 시도하고자 하였다. 그동안 나프토퀴논 골격을 가진 메나디온이 세포의 인산화양을 변화시키고 탈인산화효소의 활성변화를 유발한다는 실험 결과와 이 화합물의 화학적구조가 탈인산화효소의 기질인 인산화

세포주기의 진행은 사이클린 의존 키나제에 의해 조절된다. 이 키나제는 weel 키나제에 의해 인산화되면 비활성 상태가 되고 cdc25A 탈인산화효소에 의해 활성이 유발된다. 따라서 cdc25A 탈인산화효소가 과도하게 발현되면 세포의 암화와 연관이 있다. 그러므로 본 연구에서는 이 효소의 작용억제제를 개발하여 임 치료를 위한 생리활성물질의 개발을 시도하고자 하였다. 그동안 나프토퀴논 골격을 가진 메나디온이 세포의 인산화양을 변화시키고 탈인산화효소의 활성변화를 유발한다는 실험 결과와 이 화합물의 화학적구조가 탈인산화효소의 기질인 인산화티로신과 구조가 유사하다는 점에 착안하여 cdc25A 탈인산화효소의 작용억제를 밝힌바 있다. 그러나 메나디온은 지용성으로 세포막 통과성의 문제점으로 인해 세포독성을 보일 수 있어 수용성을 증가시키기 위한 다양한 나프토퀴논 유도체들을 합성하였다. 이들 중에서 2,3-디클로르-1,4-나프토퀴논이 가장 효소의 작용을 억제하였고 퀴놀린퀴논계 화합물도 메나디온보다는 cdc25A 탈인산화효소의 작용을 억제하여 작용억제제를 개발하는 수용성화합물의 타겟으로 제시할 수 있었다. 이들 유도체에 대하여 MTT검색법을 이용하여 간암세포주인 HepG2 세포, 유방암세포주인 MCF-7 세포, 혈액암 세포주인 HL-60 세포와 U937 세포, 폐암 세포주인 A549세포, 대장암 세포주인 HCT-116 세포 등에 대하여 in vitro 항암효과를 분석하였다. 이들 중 3종 유도체가 대부분의 암세포주에 대하여 IC50가 0.1∼1 μM의 우수한 세포독성 효과를 나타내었다. 또한 in vivo 항암효과로서 마우스고형암과 백혈병 암세포에 대하여 우수한 억제효과를 나타내었다. 또한 합성한 나프토퀴논 유도체가 세포 사멸 유도 기전으로 항암효과를 나타냈다는 사실을 밝혔다. 사람의 간암 세포주에서 나프토퀴논 유도체에 의한 세포의 G1 arrest가 유도될 때 p53의 발현은 증가되지 않고 p21의 발현이 증가되는 p53-independent p21 의 발현을 확인하였고, 이때의 p21은 나프토퀴논 유도체가 MARK의 신호전달 경로를 활성화 시킴으로서 나타나는 것으로 확인되었다. 또한 간암세포주인 SK-Hep-1 세포와 Hep3B 세포에서 모두 예정사가 확인되었으며, 이때 p53-비의존적 p21의 발현이 유도되고 있다는 사실도 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과에서 나프토퀴논 유도체는 apoptosis를 유도할 수 있는 새로운 항암제로의 가능성을 생각할 수 있다.

Abstract ▼

Cell cycle progression in eukaryotic cell is controlled by cyclin dependent kinases, which are also inactivated by phosphorylation with weel kinase and activated by dephosphorylation with cdc25 phosphatatases. Several lines of evidence suggest cdc phosphatase as potential human oncogenes. Therefore,

Cell cycle progression in eukaryotic cell is controlled by cyclin dependent kinases, which are also inactivated by phosphorylation with weel kinase and activated by dephosphorylation with cdc25 phosphatatases. Several lines of evidence suggest cdc phosphatase as potential human oncogenes. Therefore, inhibitors of these enzymes may become potential chemotherapeutic agents in the field of antitumor treatment. Since menadione was found to induce alterations in the phosphorylation atatus and the activity of PTPases, and share critical structural features with phosphotyrosine, we investigated the effects of menadione on the activity of cdc25A phosphatase. However, hydrophobicity of menadione may have physicochemical properties of the cell membrane, leading to a cytotoxicity. For this reason, the potency of the naphthoquinone with the polar groups and naphthoquinone derivates is compared to that of menadione. Among them, we found 2,3-dichloro-1,4-naphthoquinone was the most potent analog for inactivation of cdc25A phosphatase and quinoline quinone could be a target molecule as the cdc25A phosphatase inactivator. In tumor cell cytotoxicity, naphthoquinone analogues, which act as inactivator of cdc25 phosphatase activity, showed potent cytotoxicity in human leukemia, melanoma and other cell lines. Administration of sarcoma-180 bearing mouse with C11, the most potent phosphatase inhibitor, prevented tumor growth significantly. Naphthoquinone analogues induce cell cycle arrest and apoptosis. G1 arrest induced by naphthoquinone analogues is associated with induction of p53-independent regulation of p21 and MAPK in hepatocarcinoma cells. Naphtoquinone analogue is capable of inducing apoptosis through activation of caspase and expression of apoptotic Bcl-2 family, Bax. From these results, cdc25 inactivator, naphthoquinone analogue might be a promising future candidate for cancer chemotherapy.

목차 Contents

• 총괄연구개발과제 연구결과...6
• 1.총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표...6
• 2.총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과...15
• 3.총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...20
• 4.총괄연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...22
• 5.총괄연구개발과제의 활용계획...25
• 6.첨부서류...25
• 제1세부연구개발과제 연구결과...33
• 1.제1세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...34
• 2.제1세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...38
• 3.제1세부연구개발과제의 최종 ㅇ녀구개발결과...43
• 4.제1세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...56
• 5.제1세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...62
• 6.제1세부연구개발과제의 활용계획...64
• 7.참고문헌...64
• 제2세부연구개발과제 연구결과...66
• 1.제2세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...67
• 2.제2세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...68
• 3.제2세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...72
• 4.제2세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...77
• 5.제2세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...78
• 6.제2세부연구개발과제의 활용계획...80
• 7.참고문헌...80
• 제3세부연구개발과제 연구결과...82
• 1.제3세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표...83
• 2.제3세부연구개발과제의 연구대상 및 방법...83
• 3.제3세부연구개발과제의 최종 연구개발결과...87
• 4.제3세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...93
• 5.제3세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...94
• 6.제3세부연구개발과제의 활용계획...96
• 7.참고문헌...97