초록 ▼

연구목적
∙ Proteoglycan은 세포의 표면에 존재할 뿐 아니라 세포외 기질을 구성하며 최근 화학적, 물리적 자극에 의한 proteoglycan의 변성이 염증작용과 암 발생에 관여하는 것으로 알려지기 시작함.
∙세포 증식에 필요한 HB-EGF, bFGF, VEGF 등과 같은 growth factor들은 heparin-binding motif (HBD)를 가지고 있어 proteoglycan 특히 heparan sulfate proteoglycan (HSPG)과 친화력이 있음. 그 외에도 IFNr, interleukin

연구목적
∙ Proteoglycan은 세포의 표면에 존재할 뿐 아니라 세포외 기질을 구성하며 최근 화학적, 물리적 자극에 의한 proteoglycan의 변성이 염증작용과 암 발생에 관여하는 것으로 알려지기 시작함.
∙세포 증식에 필요한 HB-EGF, bFGF, VEGF 등과 같은 growth factor들은 heparin-binding motif (HBD)를 가지고 있어 proteoglycan 특히 heparan sulfate proteoglycan (HSPG)과 친화력이 있음. 그 외에도 IFNr, interleukin (IL)들 또한 proteoglycan에 결합하여 proteoglycan이 이러한 물질들에 의한 세포내 신호전달을 조절하는 기능이 있는 것으로 알려져 있음.
∙항산화 효소로 알려진 Extracellular Superoxide Dismutase 3(EC-SOD 또는 SOD3)는 heparin-binding motif를 가지고 있어 세포외 기질에 결합할 수 있는 사실이 알려져 있으며, 따라서 HSPG와 친화력이 있는 growth factor들이 이들의 receptor에 결합할 때 SOD3가 이들의 결합을 방해하여 세포내 신호전달계를 차단하는 역할을 할 것으로 보임.
∙본 연구는 SOD3의 항암효과를 증명하고 SOD3의 HBD가 항암 작용에서 어떤 역할을 하는지 알아보고자 함.
연구 내용 및 결과
∙SOD3의 과발현은 유방암 세포에서 세포의 증식을 억제하며 혈관내피세포의 tube formation을 제어하는 기능이 있음.
∙SOD3의 HBD 기능을 조사하기 위하여 HBD를 보유하고 있는 full length SOD3와 HBD가 제거되어 있는 209E form을 제작함. ∙각각의 유전자는 세포 내 발현, SOD3의 기능을 조사하기 위하여 retrovirus, adenovirus, 대장균을 통해 분리, 정제한 recombinant protein을 제작함.
∙Full length SOD3는 HSPG와 친화력을 가지고 있는 growth factor의 기능을 차단하는 것을 확인하였음. 친화력을 가지고 있지 않는 epidermal growth factor (EGF)는 SOD3의 억제 효과가 없는 반면 heparin-binding epidermal growth factor (HB-EGF)는 SOD3에 의해 기능이 억제됨을 확인함. ∙SOD3에 의한 암세포 증식의 억제를 FACS를 이용한 cell cylce analysis를 한 결과 G1, G2 phase를 지연하고 S phase를 단축하여 암세포 증식을 방해함.
∙SOD3의 암세포 증식 억제는 특이적으로 Akt pathway를 억제하는 것으로 확인됨. 세포 증식에 관여하는 ERK pathway는 SOD3와 무관한 것으로 나타남. ∙대장균에서 분리, 정제한 SOD3는 항산화, 항염증 기능을 가지고 있음. LPS로 염증 반응을 유도한 대식세포에서 SOD3는 dose-dependent manner로 cytokine IL-6을 감소시키는 항염증효과를 나타냄.
∙단, 항염증 효과는 SOD3의 HBD 와는 무관한 것으로 보임. SOD3-209E의 경우 항염증 효과는 full length 와 동일하게 나타남.
∙대식세포와 암세포의 상호작용을 알아보기 위하여 conditioning media에서 배양을 시도함. 대식세포에 발현시킨 SOD3 또는 암세포에 발현시킨 SOD3는 각각 상대 세포의 염증반응, 암세포의 활성을 억제하는 것으로 나타남. 이는 SOD3가 세포 외로 분비가 되는 효과도 있으며 또는 세포 내 억제효과에 의해 상태 세포를 자극하는 요인은 사전에 억제하는 효과가 있는 것으로 보임.
결론
∙ SOD3는 세포 밖으로 분비가 가능한 유일한 항산화 물질이며 항염증효과를 갖는 동시에 항암효과도 지니고 있어 기술화를 통해 대량 생산이 가능하다면 치료제로서 임상적 적용이 가능할 것으로 보임.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목 차 ... 3
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 10
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 13
• 5. 연구결과의 활용 계획 ... 16
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 17
• Ⅲ. 연구성과 ... 18