생쥐의 자궁에서 Protein Disulfide Isomerase Family 단백질의 발현과 난소 스테로이드 호르몬에 의한 조절

Abstract

ERp57, ERp44, ERp72는 protein disulfide isomerase (PDI) family 단백질로 단백질의 folding을 도와주는 chaperone으로 작동한다. 증식기 자궁내막 조직은 estrogen에 반응하여 왕성한 세포증식과 함께 단백질합성 또한 증가하며, 이들 단백질의 상당수는 황체기 자궁내막에 분비되어 발생 중인 배아의 착상을 조절한다. PDI family protein 중 PDI, PDIp, 등은 steroid hormone과 결합하고 estrogen의 세포 내 저장기능에 관여하는 것으로 알려져 있지만 ERp57, ERp44, ERp72와 난소 steroid hormone의 관계에 대해서는 아직까지 보고된 바가 없다. 본 연구는 자궁내막의 증식과 분화 과정동안 ERp57, ERp44, ERp72의 기능과 estrogen에 의한 조절기작 규명을 목적으로 생쥐 자궁주기별 ERp57, ERp44, ERp72의 시공간적 발현양상을 규명하고, 난소절제술 동물모델과 estrogen receptor alpha (ERα) 적중 생쥐모델을 이용하여 estrogen에 의한 자궁내막에서의 ERp57, ERp44, ERp72 발현조절 기작을 분석하였다. 발정주기별 유전자 발현 변화 분석을 위해 8주령 ICR 생쥐 암컷에서 질도말법을 이용하여 발정주기별 자궁조직을 획득하였다. ERp57, ERp44, ERp72은 휴지기보다 발정기에서 mRNA발현이 증가하였고, luminal epithelia와 stroma의 세포질 부분에서 발현되는 것을 확인하였다. PDI family 발현에 미치는 에스트로젠의 영향을 알아보기 위해 난소절제술(OVX)을 시행하여 17β-estradiol (E2, 0.3μg), progesterone (P4, 1mg)을 주사 후 24시간 뒤의 자궁조직과 시간대별 (0h, 1h, 6h, 12h, 24h) E2 처리 자궁조직을 획득하였다. OVX 시행 후, E2를 주사한 자궁조직에서 유의적으로 ERp57, ERp44, ERp72 mRNA발현이 증가하였다. 이러한 발현의 증가는 E2 주사 후 6시간 이내에 일어났으며, 24시간까지 발현이 유지되었다. 이를 통해 estrogen은 생쥐 자궁조직에서 ERp57, ERp44, ERp72 발현을 양성적으로 조절하는 것으로 사료된다. 8주령 C57BL/6 ERα 적중 생쥐 (ERα-/-), 대조군 (ERα+/+)에서의 자궁조직과 OVX 수행, E2를 주사한 자궁조직을 획득하여 분석한 결과 ERα 적중 생쥐에서 ERp57, ERp44, ERp72의 mRNA과 단백질발현이 유의적으로 낮았다. Eestrogen receptor alpha (ERα) 적중 생쥐에 OVX를 수행한 결과, 정상군 (ERα+/+)에서만 E2에 의해 유의적으로 ERp57의 발현이 증가하였으며, ERα 적중 생쥐 (ERα-/-)에서는 E2에 의해 ERp57, ERp44, ERp72의 발현이 변화하지 않았다. 따라서 estrogen에 의한 ERp57, ERp44, ERp72 단백질의 양성적 조절이 ERα에 의해 매개되는 것으로 사료된다. 이들은 자궁내막조직에서 증식기 자궁내막에서 생성되는 단백질 folding을 보조하는 역할과 이후의 단백질 분비에도 관여할 것으로 사료된다. 착상시기의 생쥐 자궁에서 ERp57와 ERp44는 착상이 진행되면서 점점 발현이 증가하였으며, 착상을 준비하는 시기인 GD4 자궁에서 ERp44와 ERp72는 특정 stroma cell에서 높은 발현을 보였다. 이는 ERp57, ERp44, ERp72가 착상을 준비하고 초기착상을 진행하는 동안 자궁내막에서 chaperones과 redox-catalysts 기능에 관여할 것으로 사료된다.