단일 레트로바이러스 시냅신 프로모터 시스템으로 FoxA2와 Nurr1 순차적 발현에 의한 도파민 신경세포 성숙도 증가

Abstract

Nurr1은 orphan nuclear receptor로서 중뇌 도파민 신경세포 분화에 관여하는 transcription factor로 알려져 있다. 이는 신경 전달과 도파민 물질 대사에 해당하는 여러 유전자의 발현에 영향을 줄 뿐만 아니라 도파민 신경세포 생존에도 영향을 주는 인자로 알려져 있다. FoxA2는 도파민 신경세포 생성에 관여하는 transcription factor로 도파민 전구세포를 증가시키고 Nurr1을 직접적으로 활성화시키는 방식으로 도파민 신경세포 활성화에 관여하는 것으로 알려져 있다. Nurr1이나 FoxA2 단독으로 형질 도입한 경우에 비하여 Nurr1과 FoxA2를 동시에 형질 도입한 경우 TH의 발현 양이 증가한다는 결과가 알려져 있지만, 도파민 신경세포의 발생과정에서는 FoxA2와 Nurr1이 순차적으로 발현된다고 알려져 있다. 따라서 LTR 프로모터 뒤에 FoxA2를 넣고 시냅신 프로모터 뒤에 Nurr1을 넣어 FoxA2는 처음부터 발현이 되고 Nurr1은 시냅신이 생성될 때 발현되어 FoxA2와 Nurr1이 순차적으로 발현될 뿐 아니라, 시냅신 프로모터에 의하여 신경세포 특이적으로 Nurr1이 발현되도록 디자인하였다. 또한 FoxA2 바이러스와 Nurr1 바이러스 각각을 동시에 형질 도입 하였을 때와 FoxA2와 Nurr1이 단일 벡터에 있는 바이러스를 형질 도입 하였을 때 FoxA2와 Nurr1이 단일 벡터에 있는 바이러스를 형질 도입한 경우에서 FoxA2와 Nurr1이 같이 발현되는 비율이 5배 정도 증가하였기 때문에 단일 벡터 시스템을 사용하게 되었다. 실험군은 총 4가지로 LTR 프로모터에 의하여 Nurr1이 발현되는 그룹, LTR 프로모터에 의하여 FoxA2와 Nurr1이 발현되는 그룹, 시냅신 프로모터에 의하여 Nurr1이 발현되는 그룹, LTR 프로모터에 의하여 FoxA2가 발현되고 시냅신 프로모터에 의하여 Nurr1이 발현되는 그룹으로 디자인하였다. 그 결과 LTR 프로모터에 의하여 Nurr1이 발현되는 그룹에 비하여 시냅신에 의하여 Nurr1이 발현되는 그룹에서 도파민 신경세포의 성숙도 및 생존기간이 증가하는 결과를 얻었고, LTR 프로모터에 의하여 FoxA2가 발현되고 시냅신 프로모터에 의하여 Nurr1이 발현되는 그룹에서 더욱 더 신경세포의 성숙도 및 생존기간이 증가하는 결과를 얻었다. 이러한 결과로서 단일 시냅신 프로모터 시스템으로 FoxA2와 Nurr1을 순차적으로 발현시켜 생체 내 도파민 신경세포 발생과 유사한 in vitro 시스템을 확립하였으며, 이 시스템을 이용하여 기능적으로 성숙한 도파민 신경세포 제조가 가능하리라고 사료된다.