별불가사리(Asterina pectinifera)에서 유래한 펩타이드 호르몬(SFⅢ)에 대한 Breast Cancer Cell에서의 세포신호전달 연구

Abstract

Mitogen-activated protein kinase(MAPK) 또는 Extracellular signal regulated kinase(Erk1/2)라고 불리는 인산화 효소 그룹은 매우 다양한 동형 효소가 존재하는데 가장 연구된 그룹은 Raf-MEK1/2-Erk1/2의 3개의 kinase를 거쳐가는 신호전달경로이다. MAPK는 세포외의 자극을 세포막에서 세포내 핵까지 전달하는 매우 대표적인 신호전달 경로이며, 세포의 분화 및 증식, 생존과 관련된 세포내 신호전달에 중추적인 역할을 담당하고 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 기능 때문에 현재 MAPK의 인산화 저해현상을 활용하여 암치료에 사용하고자 MAPK를 표적단백질로하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구의 목적은 대표적인 해적생물로 지목되고 있는 불가사리에서 얻은 해양자원을 유용하게 활용하고자 별불가사리(Asterina pectinifera)로부터 분리ㆍ정제된 근육이완활성을 나타낸 펩타이드 호르몬인 SFⅢ를 이용하여 항암치료제 및 의약품으로서의 개발에 기초연구자료를 제공하고자 인간 유방암세포주인 MDA-MB-231세포주에 SFⅢ를 투여하여 MAPK를 포함하여 이와 연결된 세포신호전달 기작을 확인하였다. MDA-MB-231세포주에 SFⅢ을 처리하면서 분자구조가 유사한 칼시토닌(Calcitonin)을 대조군으로 사용하였다. CT은 MAPK의 인산화를 억제시키면서 MDA-MB-231에 의한 종양형성을 억제한다고 보고되어져있다. MDA-MB-231세포주에 SFⅢ을 다양한 농도로 반응시켜 Western blotting을 수행한 결과 MAPK의 상위단계에 있는 인산화 효소인 MEK1/2에서 인산화를 촉진하는 것을 관찰하였고, 시간의존적인 실험결과에서도 역시 SFⅢ를 투여 1시간 경과 후에 MEK1/2-MAPK의 인산화효소 모두 인산화활성을 관찰 할 수 있었다. MAPK 그룹으로 이어지는 신호전달경로의 상위단계 중에 하나로 Ca+2 의존적인 신호전달을 담당하는 Protein kinase C(PKC)α/βⅡ의 인산화는 억제되는 것을 관찰 할수 있었고, 하위단계에 있는 Raf kinase의 on/off 스위치가 PKC의 실험결과를 따라가는 것을 관찰 할 수가 있었다. 또한 Raf를 경유하지 않는 MAP kinase 신호전달을 탐색하여 p21-activated 인산화효소가 MEK1/2의 인산화 촉진을 유도하는 것을 확인하였다.