Jurkat T 세포에 있어서 mizoribine에 의한 세포고사의 신호전달기전 연구 = Mizoribine-mediated apoptosis signaling in Jurkat T cells

국문 초록 (Abstract)

Mizoribine(bredinini 4-carbamoyl-1-β-D-ribofuranosylimidazolium)은 imidazole계 물질로서 핵산 purine의 합성을 저해하는 대사 길한형 면역억제제이다. 본 연구에서는 mizoribine에 의한 Jurkat T 세포 죽음의 기전을 규명하고자 하였다. Mizoribine은 Jurkat 세포의 생존율을 시간 및 농도 의존적으로 감소 시켰으며, 이때 T 세포의 죽음은 sub-G_o/G₁ 분획 DNA의 증가, 핵산의 분결 및 histone 단백결 H2AX의 인산화 증가 등에 의하여 세포고사 기전에 의해서 매개 되었음 확인할 수 있었다. 이러한 mizoribine에 의한 Jurkat 세포의 세포고사현상은 guanosine의 전처리에 의하여 억제되었다. 세포고사 신호전달분자인 caspase family cysteine proteases의 활성을 측정한 결과 caspase-3 및 caspase-9 protease의 효소적 활성은 대조군에 비교하여 현저히 증가하였으며 caspase-3 protease의 세포내 기질, poly(ADP-ribose) polymeerase(PARP)의 분절이 관찰 되었다. Caspase-9 protease의 활성은 mizoribine이 미토콘드리아 기능에 영향을 주었음을 의미하였으며 이는 미토콘드리아 막전위의 상실과 cytochrome C 의 세포내 방출로 확인되었다. 또한 mizoribine은 미토콘드리아 Bcl-2계 단백질 중 세포고사를 촉진하는 Bcl-X_L 단백질의 발현 감소 및 세포고사를 억제하는 Bcl-X_s, Bak, 및 Bim 단백질의 발현 증가를 유도하였다. Mizoribine에 의한 Jurkat 세포고사에서 변화되는 단백질들의 발현을 2-dimensional(2-D) gel electrophoresis 방법을 이용하여 조사한 결과 300여 개의 spot중 12개의 Spot이 유의한 발현차이를 보였으며, 이중 spot 8개는 발현 감소 그리고 spot 4개는 발현이 증가하여 이들 단백질을 MALDI-TOF를 통하여 규명할 계획이다.
이상의 결과는 mizoribine에 의한 Jurkat 세포의 세포고사는 caspase cysteine protease 활성화 및 미토콘드리아를 경유하는 세포 신호전달기전에 의하여 매개되었음을 시사하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Mizoribine (MZR), an inhibitor of IMP dehydrogenase which depletes cellular GTP, is used clinically as an immunosuppressive drug. This study was designed to evaluate the mechanism by which MZR exerts the cytotoxic effect on Jurkat T cells. Here in, the data demonstrated that treatment of MZR decreased cell viability in a dose- and time-dependent manner, MZR-induced cell death was confirmed as apoptosis characterized by chromatin condensation and H2AX phosphorylation. MZR increased the catalytic activity of caspase-3 protease -8 protease and -9 proteases, Activation of caspase-3 protease was further confirmed by degradation of polymerase (PARP), a subtrate of caspase-3 protease by MZR in Jurkat cells. Furthermore, MZR induced the changes of mitochondrial transmembrane potential (MTP) and the cytosolic release of cytochrome C from mitochondria. In addition, MZR induced the decrease of Bcl-X_L expression whereas increase of Bcl-X_s Bak and Bim expression. Guanosine markedly inhibited cell viability and apoptosis with consistent suppression of activity of caspase-8 protease, upstream caspase among caspase family, H2AX phosphorylaion and PARP cleavage in MZR-treated cells. Also, I have screened the expression profile of proteins in Jurkat cells by using two-dimensional (2-D) gel electrophoresis, Among 300 spots resolved in 2-D gels, the comparison of control versus apoptotic cells revealed that signal intensity of 10 spots was decreased and 5 spots was increased.
Taken together, the results suggest that MZR functions as an inhibitor of IMP dehydrogenase in apoptosis of Jurkat cells via activation of intrinsic caspase cascades as well as mitochondrial dysfunction.

목차 (Table of Contents)

• 국문초록 = 1
• 서론 = 2
• 재료 및 방법 = 4
• 결과 = 10
• 고찰 = 33
• 결론 = 36
• 참고문헌 = 37
• 영문초록 = 41