| 초록 |
연구개요 ○ 핵수용체 small heterodimer partner (SHP/NR0B2)는 답즙산 생합성 (bile acid biosynthesis)를 비롯한 다양한 에너지 대사경로에 전사인자로서 중요한 역할을 담당하고 있으며, Shp knockout (KO) mice에서 spontaneous liver tumor가 발병됨에 따라 tumor suppressor gene으로도 알려져 있음. ○ 하지만, 현재까지 SHP의 오타퍼지 조절 기전에 관한 연구는 전무하며, 에너지 대사와 관련하여서도 새롭게 개발된 다양한 실험기법들을 통한 더욱 세밀한 연구 진행이 필요함. ○ 또한, SHP의 새로운 표적 유전자 발굴 및 전사조절 기전을 이해하는 것은 핵수용체 SHP의 endogenous ligand의 발굴과 더불어 핵수용체 연구의 매우 중요한 분야임. ○ 따라서, 본 연구과제는 핵수용체 SHP의 오타퍼지 및 에너지 대사 조절 기전을 이해하고 이와 관련된 표적 유전자를 발굴하여, 핵수용체 SHP에 의해 조절되는 새로운 내분비 신호 전달 체계를 확립하고자 함. 연구 목표대비 연구결과 - PAS staining과 글리코겐의 생화학적 측정을 통해 매우 많은 양의 글리코겐이 Shp<sup>-/-</sup> mice 간조직에 축적되어 있음을 확인 함. 또한, 간조직의 대세체 분석을 통해 글리코겐 합성에 필요한 substrate인 UDP-glucose의 양도 증가되어 있음을 확인함 - WT 과 Shp<sup>-/-</sup> mice 간조직에서 수행한 RNA-seq 데이터를 KEGG 경로로 분석한 결과, SHP은 다양한 지질 대사 및 약물 대사 경로에서 관련되어 있음을 확인함. 하지만, 글리코겐의 대사와 관련된 효소의 발현량 및 단백질의 활성에는 큰 차이가 없음 - 이에 본 연구진은 글리코겐 대사와 빌리루빈 대사를 동시에 조절할 수 있는 효소발현에 주목하였음. 그 결과 volcano 및 volume plot에서 Ugdh 유전자의 발현이 감소되어 있음을 발굴하고, Ugdh mRNA와 UGDH 단백질이 Shp<sup>-/-</sup> mice 간조직에서 매우 많이 감소되어 있음을 재검증 하였음 - 전사 억제자로서의 SHP의 기능을 고려할 때 Shp<sup>-/-</sup> mice 간조직에서 감소된 Ugdh mRNA 결과는 SHP이 Ugdh 유전자의 발현을 간적접으로 조절할 가능성을 제시함. - 또한, Shp<sup>-/-</sup> mice 간조직은 해당과정 (glycolysis) 및 TCA cycle의 매우 중요한 중간 대사체인 G6P, F6P, 3-PG, 2-PG, citrate, isocitrate, succinate 등이 감소되어 있음을 확인함 - 이러한 대사체 결과는 Seahorse XF analyzer를 이용한 실험에서도 확인됨. Shp<sup>-/-</sup> mice에서 준비한 primary hepatocyte는 미토콘드리아 호흡률, 지방산 산화율, 해당과정 등이 WT primary hepatocyte와 비교했을 때 현저히 감소되어 있음을 확인함. 연구개발결과의 중요성 ○본 연구과제는 주로 전사억제자 (transcriptional corepressor)로서 작용 하는 SHP이 어떠한 전사기전을 통해 영양분 인식, 오타퍼지 및 에너지 대사를 조절할 수 있는지를 밝힘으로써, 대사증후군 (metabolic syndrome)의 예방 및 치료와 관련된 전략을 수립하는 원리증명 (proof-of-principle) 제공에 기여하고자 함. ○ 또한, tumor suppressor gene으로서 핵수용체 SHP에 대한 이와 같은 연구결과는 간암의 발병기전 및 간암대사 (liver cancer metabolism) 연구에 중요한 기초 지식을 제공할 수 있을 것으로 기대함. ○ 더 나아가 현대인에게 만연된 각종 대사질환 및 간암 치료에 적용할 수도 있는 핵수용체 SHP의 endogenous 또는 synthetic ligand 발굴 필요성을 제시할 수 있을 것으로 기대함. (출처 : 요약문 3p) |
