초록 ▼

세로토닌은 우울증을 비롯하여 뇌기능에 중요한 신경전달 물질이며, Tryptophan hydroxylase(TPH)는 세로토닌 신경, 뇌 분비세포 그리고 비신경 세로토닌 세포에서 생산되는 세로토닌을 합성하는데 속도 조절 단계의 효소이다. 본 연구팀은 P815라는 세포주를 이용하였는데 이 세포는 TPH를 비교적 많이 발현하는 세포로서 TPH 연구에 아주 좋은 source이다.
TPH 효소활성 조절에 있어서 전사조절 수준에서의 이해는 필수적이다. 그러나 TPH 유전자의 전사 후 수준에서의 조절은 전혀 알려져 있지 않다. mRNA는

세로토닌은 우울증을 비롯하여 뇌기능에 중요한 신경전달 물질이며, Tryptophan hydroxylase(TPH)는 세로토닌 신경, 뇌 분비세포 그리고 비신경 세로토닌 세포에서 생산되는 세로토닌을 합성하는데 속도 조절 단계의 효소이다. 본 연구팀은 P815라는 세포주를 이용하였는데 이 세포는 TPH를 비교적 많이 발현하는 세포로서 TPH 연구에 아주 좋은 source이다.
TPH 효소활성 조절에 있어서 전사조절 수준에서의 이해는 필수적이다. 그러나 TPH 유전자의 전사 후 수준에서의 조절은 전혀 알려져 있지 않다. mRNA는 전사조절 기전 없이 그 안정성에 기인하여 증가될 수 있으며. 이러한 기전에 의해 세포의 성장과 분화등이 조절될 수 있다.
우리는 TPH 유전자 발현 조절에 있어서 글루타민의 역할에 대하여 조사를 하였다. 실험에 사용된 P815-HTR mause mastocytoma 세포주의 TPH mRNA 수준은 4 mM의 글루타민이 포함된 배지를 교체하여 주면 6시간 만에 10배 이상 증가를 함을 발견하였다. 반면 글루타민이 포함되지 않은 배지에서는 거의 변화를 보이지 않았다. 여기서, 글루타민에 의해 증가되는 TPH mRNA가 전사속도에 의한 것인지 아니면 전사 후 조절 즉, mRNA 안정성에 기인한 것인지를 알아보기 위해 nuclear run-on assay와 mRNA 반감속도를 측정하였다. 그 결과 글루타민에 의한 TPH mRNA 수준 증가는 mRNA의 안정성 증가가 더 큰 원인이었음을 알 수 있었다. 그리고, 그 안정성을 부여하는 신호 전달 체계를 알아 보기 위해 세가지 다른 신호전달 억제제를 사용하여 조사한 결과 p38 MAPK가 깊이 관여함을 알수 있었는데, 즉 그 효소에 특이적인 억제제(SB203580)를 처리하면 글루타민에 의한 TPH mRNA수준 증가가 나타나지 않았으며 TPH mRNA의 안정성 또한 급격히 감소 하였다. 이 사실들을 종합해 보면, P815-HTR 세포주는 배지내 글루타민에 의해 p38 MAPK를 통하여 TPH mRNA 안정성을 크게 증가 시키면서 세포내 mRNA 수준을 증가시킴을 알 수 있었다.

Abstract ▼

Serotonin is a neurotransmitter that has been implicated in many psychiatric illnesses, such as depression, obsessive-compulsive disorder, schizophrenia, and alcoholism. The rate-limiting step in serotonin synthesis is catalyzed by tryptophan hydroxylase (TPH) enzyme. P815. a transformed mouse masto

Serotonin is a neurotransmitter that has been implicated in many psychiatric illnesses, such as depression, obsessive-compulsive disorder, schizophrenia, and alcoholism. The rate-limiting step in serotonin synthesis is catalyzed by tryptophan hydroxylase (TPH) enzyme. P815. a transformed mouse mastocytoma cell line, is good material to study TPH gene expression in molecular level for highly expression and used as the source of TPH, expresses easily detectable levels of this enzyme.
Understanding the regulation of TPH activity at the transcriptional level is an essential step toward clarifying the regulation of serotonin synthesis and activity. However, little is known about the regulation of TPH gene expression. Recently, a few transcriptional mechanisms of TPH gene have been characterized in some detail. In contrast, little is known about post-transcriptional regulation of the TPH gene. mRNA levels can fluctuate many-fold following a change in mRNA half-life without altering the transcription rate. Regulation of mRNA half-life can influence normal cell growth, differentiation and oncogenesis.
p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) is a member of the MAPK family and is activated by the inflammatory cytokines interleukin-1(IL-l) and tumor necrosis factor (TNF), by bacterial lipopolysaccharide (LPS), and by a range of cellular stresses. Also. isosmotic cell swelling induced by GLN/GLY activated p38 MAPK and GLN metabolism stimulates intestinal cell MAPKs. Recently, it was demonstrated that cyclooxygenae 2 (COX-2) mRNA is regulated by p38 signaling cascade through stability.
We have therefore investigated the effects of p38 MAPK on the induction of TPH mRNA in mouse mastocytoma cell line swallowed GLN, and we then went on to show that in the case of TPH, the p38 MAPK inhibitor impaired transcription and destabilized the mRNA

목차 Contents

• Ⅱ. 총괄연구개발과제 연구결과...6
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표...6
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과...11
• 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론...19
• 4. 사업화 목표 달성도 및 계획(개발과제만 해당)...20
• 5. 총괄연구개발과제의 연구성과...21
• 6. 연구개발결과의 파급효과...37
• 7. 첨부서류...38
• 8. 참고문헌...42