초록 ▼

칼레티큘린은 주로 내형질세망 안에 있는 칼슘과 아연 결합 단백으로서, 스테로이드와 인테그린 수용체의 기능 조절 등 여러 가지 생물학적 기능을 수행하는 단백이다. 칼레티큘린은 핵에도 분포하는데, 간암에서는 핵기질을 이루는 주요 성분인 것으로 알려짐으로써 칼레티큘린 핵기질 형성과 그 조절기능이 발암과정에 관련되었을 가능성이 시사되었다. 본 연구는 칼레티큘린의 인체 조직 내 분포, 암종에서의 분포 양상, 아연과 칼슘이 분포에 미치는 영향, 아연과 아포프토시스의 관계, 아연이 발현에 미치는 영향 등을 조사하여 칼레티큘린의 생물학적 기능을

칼레티큘린은 주로 내형질세망 안에 있는 칼슘과 아연 결합 단백으로서, 스테로이드와 인테그린 수용체의 기능 조절 등 여러 가지 생물학적 기능을 수행하는 단백이다. 칼레티큘린은 핵에도 분포하는데, 간암에서는 핵기질을 이루는 주요 성분인 것으로 알려짐으로써 칼레티큘린 핵기질 형성과 그 조절기능이 발암과정에 관련되었을 가능성이 시사되었다. 본 연구는 칼레티큘린의 인체 조직 내 분포, 암종에서의 분포 양상, 아연과 칼슘이 분포에 미치는 영향, 아연과 아포프토시스의 관계, 아연이 발현에 미치는 영향 등을 조사하여 칼레티큘린의 생물학적 기능을 연구하고 발암과정과의 관계를 탐구하는 것을 목표로 진행되었다. 결과를 요약하면 다음과 같다.
1. 면역조직화학법으로 100여 가지 정상과 암 조직에서 칼레티큘린의 분포를 조사하였다.칼레티큘린은 주로 세포질 안에 있었지만, 전립선상피, 부신피질, 자궁내막세포 등 스테로이드 호르몬을 생성하거나 그 수용체를 갖고 있는 세포에서는 핵 안에 자주 분포하였다. 그러나 전립선암은 세포질에만 존재하는 등 암종에 따라 다양한 세포 내 분포를 보였다. 따라서 칼레티큘린의 핵-세포질 이동 과정에 스테로이드 호르몬이 중요한 역할을 하는 것으로 보인다.
2. 칼레티큘린은 칼슘 및 아연 결합 단백이므로, 간암과 주변 간 조직의 아연과 칼슘 함유량을 측정하였다. 간암에서는 정상 간 조직에 비하여 아연 함유량이 현저하게 감소하였으나 칼슘함유량은 경우에 따라 다양하였다. 따라서 발암과정에서 아연의 역할이 중요할 것으로 보인다.
3. 간암세포에 20 uM TPEN을 처리하여 아연을 제거시키면, 처리 후 8시간부터 칼레티큘린이 핵안으로 이동하기 시작하며 동시에 세포의 아포프토시스가 관찰되기 시작하였다. 반면에 20uM ZnCl₂를 처리한 세포들에서는 칼레티큘린이 계속 세포질에 남아 있으면서, 24시간 후부터는 핵의 크기가 현저하게 증가되었다. 따라서 칼래티큘린의 핵 내 이동과 아포프토시스와 관련된 경로가 존재하는 것으로 보인다. 또한 아연을 250 uM로 증가시키면 핵막이 분해되는 것이 확인되어서, 아포프토시스에 핵막 대사가 관련되어 있을 가능성이 시사되었다.
4. CDMA microarray를 이용하여 아연이 유전자 발현에 미치는 영향을 조사하였다. HepG2 세포에 Znc12 20 unf을 처리하면 칼레티큘린은 3시간 후 약간 증가하여 8시간까지 유지되었고, 아연 chelator TPEN을 처리하면 3시간 후 발현이 감소하였다가 8시간 후에는 다시 증가하였다. 따라서 아연이 칼레티큘린의 발현에 직접적인 영향을 미치는 것을 확인하였다. 또한 칼레티큘린 외에 아연을 처리하거나 제거시킨 후 증가된 유전자들은 protease inhibitor 6, sulfotransferase, DP-ribosyl transferase 등 다수가 확인되었다.
이상의 결과들은 현재 논문발표준비 중이다.

Abstract ▼

Calreticulin is a major calcium and zinc binding protein in the endoplasmic reticulum It has diverse biological function including regulation of integrin and steroid receptors.Calreticulin may also be present in the nuclei. In hepatocellular carcinoma, it is one of the major components of nuclear ma

Calreticulin is a major calcium and zinc binding protein in the endoplasmic reticulum It has diverse biological function including regulation of integrin and steroid receptors.Calreticulin may also be present in the nuclei. In hepatocellular carcinoma, it is one of the major components of nuclear matrix. Thus, it was suggested that calreticulin nuclear matrix formation may be related to the carcinogenesis. This study was aimed for the better understanding of biological Emotions of calreticulin and the possible relation with carcinogenesis. Specific goals included the analyses of the distribution of calreticulln in human tissues and neoplasms, patterns of intracellular distribution, the influence of zinc on the distribution of calreticulin, the relationship between zinc and apoptosis, and thepattern of zinc-dependent gene expression change.
1. The distribution of calreticulin was examined in 100 tissue samples by immunohistochemistry, It was in the cytoplasm of most cells. It was also in the nuclei in cells with steroid hormone production or having the receptor, including prostate epithelium, adrenal cortex, endometrial cells. The intrnuclear distribution varied in tumors; for examples, it was not present in the nuclei of prostate cancers but increased in the medullary thyroid carcinoma. The biological in plication is not understood.
2. The calcium and zinc contents were measured in hepatomas. Compared to normal tissues, zinc decreased drastically in tumors, whereas calcium contents varied.
3. At 8 hours after treatment with $20 uM TPEN (zinc chelator), moved In the nuclei of HepG2 cells, and apoptosis began simultaneously. In contrast, calreticulin stayed in the cytoplasm of cells treated with 20 uM Zn after 24 hours, and the nuclei enlarged significantly at the same time. Thus, it was shown that zinc was involved in the intracellular trafficking of calreticulin.
4. The influence of zinc on the global gene expression profile was studied using cDNA microarray. On 3 hours after zinc treatment, calreticulin was up-regulated mildly. On TPEN treatment it was down-regulated at 3 hours and up-regulated afterwards. Other genes with zinc-dependent expression were listed; they included pretense inhibitor 6, sulfotransferase, and ADP-ribosyl transferase among may others.

목차 Contents

• I. 연구개발결과 요약문...4
• (한글) 암 특이 칼레티큘린 핵기질의 분석...4
• (영문) Analysis of tumor-specific calreticulin nuclear matrix...5
• II. 총괄연구개발과제 연구결과...6
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표...6
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과...8
• 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...15
• 4. 총괄연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도...16
• 5. 총괄연구개발과제의의 활용계획...17
• 6. 첨부서류...17