초록 ▼

연구 배경 및 목표: 만성폐쇄성폐질환은 폐기종을 동반하는 폐질환이다. 본 연구진은, 선행연구를 통해 다운증후군 환자의 세염색체(trisome)에 존재하는 tetratricopeptide repeat domain 3(TTC3)가 흡연에 의해 증가되며, Akt에 ubiquitin을 결합하여 분해를 유도함으로써 세포사멸을 초래하는 것을 보고하였다. 하지만, TTC3의 병태생리학적 역할이 최근에야 보고되었고, 그 조절기전에 대해서는 전혀 알려진 바가 없었다. 따라서 본 연구진은 흡연세포모델을 이용하여 담배연기추출물 (cigarette sm

연구 배경 및 목표: 만성폐쇄성폐질환은 폐기종을 동반하는 폐질환이다. 본 연구진은, 선행연구를 통해 다운증후군 환자의 세염색체(trisome)에 존재하는 tetratricopeptide repeat domain 3(TTC3)가 흡연에 의해 증가되며, Akt에 ubiquitin을 결합하여 분해를 유도함으로써 세포사멸을 초래하는 것을 보고하였다. 하지만, TTC3의 병태생리학적 역할이 최근에야 보고되었고, 그 조절기전에 대해서는 전혀 알려진 바가 없었다. 따라서 본 연구진은 흡연세포모델을 이용하여 담배연기추출물 (cigarette smoke extract, CSE)에 의한 TTC3 발현 유도의 기전을 규명함으로써 담배연기에 의한 세포독성을 이해하고자 하였다.
연구 결과: 본 연구진은 흡연세포모델을 이용하여 다양한 실험기법으로 TTC3의 조절기전을 분석한 결과, 담배연기에 의한 TTC3의 발현에 retinoic acid receptor α (RARα)/retinoid X receptor α (RXRα), retinoic acid-related orphan receptor α (RORA)가 TTC3의 발현을 유도하고, 반면, p65, arylhydrocarbon receptor/aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator (ARNT)가 TTC3의 발현을 억제하며, 담배연기 노출 시 Ahr repressor (AhRR)가 AhR/ARNT에 의한 발현 억제를 풀어준다는 것을 알게 되었다.
● TTC3 발현에서 p65의 역할: p65 발현 억제 시, CSE에 의한 TTC3 발현과 Lys-48-linked Akt ubqiquitination이 더욱 증가하였으며, 결과적으로 p-Akt 및 Akt는 더욱 감소하였다. 반대로, p65를 과발현 시키면, CSE에 의한 TTC3 발현 유도와 세포독성이 감소함을 관찰하였다. 이상의 결과, 흡연에 의한 p65의 감소가 TTC3 발현유도, p-Akt, Akt 감소 및 세포독성으로 연결될 것으로 추론하였다.
● TTC3 발현에서 RARα/RXRα의 역할: RAR, RXR 길항제, RARα, RXRα siRNA는 CSE에 의한 TTC3 발현유도를 억제하였으며, CSE에 의해 TTC3의 5’ upstream 부위에 RARα, RXRα의 결합이 증가하고 이 결합이 전사활성을 초래함을 관찰하였다. 또한, CSE 노출에 따른 histone acetylation이 RARα, RXRα 결합을 초래하였다. 이상의 결과로부터, 담배연기가 histone acetylation과 RARα, RXRα에 의한 전사활성을 통해 TTC3의 발현을 유도하는 것으로 판단하였다.
● TTC3 발현에서 RORα의 역할: CSE는 RORα 발현과 TTC3의 5’ upstream 부위의 RORα 결합을 증가시켰으며, RORα siRNA 처치 시, CSE에 의한 TTC3 증가, p-Akt, Akt 감소가 억제되었다. 또한, RORα 결핍 생쥐세포에서는 야생형 세포에 비해 CSE에 의한 TTC3 mRNA 발현 증가, p-Akt, Akt 감소, 세포독성이 감소하였다. 따라서 RORα는 CSE에 의한 TTC3 발현 증가를 유도할 것으로 판단하였다.
● TTC3 발현에서 AhR의 역할: AhR, ARNT 발현을 억제하면, TTC3 발현이 증가하고 Akt, p-Akt 감소하고, TTC3의 5’ upstream 부위의 Ahr/ARNT 결합이 감소되었다. 또한, p65 발현을 억제하면, AhR 결합부위와 중복되어 있는 부위에서 AhR, p65 결합이 모두 감소되었다. AhRR을 과발현시키면 AhR 결합이 감소하고 Akt, p-Akt가 감소되었다. 내인성 AhR ligand를 처치하면, CSE에 의한 TTC3 발현 유도, AhR 결합 감소, p-Akt, Akt 감소가 억제되었다. 이상의 결과로부터, AhR/ARNT는 기저상태에서 TTC3의 발현을 억제하며 이 과정에 p65가 관여되며, 담배연기에 의해 AhR/ANRNT에 의한 TTC3 발현억제가 풀릴 것으로 판단하였다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 6
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 6
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 6
• Ⅲ. 연구성과 ... 6
• 끝페이지 ... 6