지방세포에서 SUMO specific protease 2의 기능 = Function of SUMO specific protease 2 in adipocytes

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Obesity is the most well-known risk factor for the development of type 2 diabetes and insulin resistance. It has been reported that adipose tissues function as a reservoir of excessive energy. They also secrete adipokines that regulate physiological and pathological events involving energy metabolism, insulin sensitivity, atherosclerosis and inflammatory responses. Small ubiquitin-like modifier (SUMO) protein is covalently linked to lysine residue of the target proteins. Sumoylation is a reversible process and deconjugation of SUMO from the target proteins is performed by several specific proteases called SENPs. Although there are several SENPs identified, little is known about the specific function of each SENP. Here, I investigated whether SENP2 regulates physiological function of adipocytes. I generated adenovirus harvoring SENP2 expression system. SENP2 overexpression in fully differentiated 3T3-L1 adipocytes by infection of Ad-hSENP2 was confirmed by western blot. SENP2 overexpression increased glucose uptake and affected the expression of CideA. The promoter activity of CideA was significantly enhanced by both co-transfection of ERRα and PGC-1α . SENP2 with ERRα and PGC-1α additionally increased the CideA promoter activity. These data suggest that increase of CiedA expression by SENP2 might be related to ERRα and PGC-1α desumylation.

국문 초록 (Abstract)

Ⅰ. 연구개발의 목적 및 필요성 : 비만은 당뇨병을 비롯한 각종 성인병의 주요한 원인으로 알려져 있으나, 비만을 개선하는 방법은 용이하지 않다. 비만을 개선하기 위한 방법으로는 식사와 운동을 통한 생활양식 변경이지만 이를 지속적으로 유지하는 것은 쉽지 않으며 약물치료를 이용하는 방법 또한 마찬가지임. 따라서 지방세포의 기능에 대한 이해와 조절 방법에 대한 연구가 필요함. SUMO specific protease 2(SENP2)가 지방 세포의 기능 및 대사 조절과 관련하여 어떤 역할을 담당하는지 밝히고자 함.
Ⅱ. 연구개발의 내용 및 범위 : 분화된 3T3-L1 지방세포에 아데노 바이러스 시스템을 이용하여 SENP2를 과발현 시켜 지방세포 기능 및 대사 관련 유전자의 발현 변화를 확인 하였음. SENP2의 과발현에 의해 지방세포의 glucose uptake 및 insulin signaling에 영향을 미치는지 조사하였음. SENP2의 표적 단백질로 예상되는 CideA 유전자의 전사 활성을 어떻게 조절 하는지 확인 하였음.
Ⅲ. 연구개발결과 : SENP2 아데노 바이러스를 제작하여 지방세포에서 발현을 확인하였음. SENP2에 의해서 CideA의 mRNA발현이 유의하게 증가 되는 것을 확인하였음. 3T3-L1과 3T3-F442A의 분화가 SENP2에 의해서 증가 됨을 확인하였음. Glucose uptake는 SENP2 에 의해서 증가 되는 것을 확인 하였지만, SENP2에 의해서 insulin signaling은 아무런 영향을 받지 않았음. SENP2에 의한 CideA promoter 활성 증가는 ERRα 와 PGC-1α 의 desumoylation을 통한 것으로 확인 됨.
Ⅳ. 연구개발결과의 활용계획 : SENP2에 의한 세포의 기능 조절과 관련된 연구는 지방세포의 기능 조절 뿐만 아니라 당뇨병 및 암등의 여러 질병과의 관련성이 높을 것으로 판단되므로, 앞으로 SENPs에 대한 연구가 많이 이루어 질것으로 예상됨.