CBP complex에 의한 적혈구 특이 알파글로빈 유전자발현에 미치는 Mi-2/NuRD 크로마틴 리모델링 복합체 구성요소 p66α의 역할

Abstract

전사인자 CP2c는 적혈구 분화 및 글로빈 유전자의 발현에 중요하게 작용하며, 특히 CP2c, CP2b, 및 PIAS1으로 구성된 CBP 복합체는 적혈구 분화 동안 α-글로빈 프로모터에 강하게 결합하여 전사를 극적으로 증가시킨다. 앞선 연구에서 여러 CP2c 결합 단백질이 동정되었는데, 이 중 p66α는 조혈모세포의 유지 및 분화 결정과 글로빈 유전자 발현 조절에 관여하는 Mi-2/NuRD 복합체의 구성 요소인 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 p66α가 CBP 복합체의 작용과 글로빈 유전자 발현에 어떠한 영향을 미치는가를 분석하였다. 우선 p66α는 CBP 복합체의 구성원 중 CP2c 및 CP2b와 결합할 수 있으나, PIAS1과는 결합하지 않았다. p66α가 CBP 복합체의 전사활성능에 미치는 효과를 보기 위해, 다양한 조건에서 합성 프로모터 혹은 α-글로빈 프로모터를 지닌 표지 벡터의 전사 활성을 측정하였다. p66α는 CBP 복합체의 전사활성능을 감소시켰으며, 이러한 전사 억제는 p66α와 HDAC1 혹은 MBD2간의 상호작용을 통한 Mi-2/NuRD 복합체의 작용과는 무관한 것으로 나타났다. p66α에 의한 CBP 복합체의 전사활성능 억제 기작을 밝히기 위해 CBP 복합체와 α-글로빈 프로모터간의 결합을 분석한 결과, p66α는 CBP 복합체 형성 및 DNA 결합능을 상당히 저해하는 것으로 나타났다. 한편 p66α를 과발현시킨 적혈구계 MEL 세포의 분화 동안 CP2c, CP2b, 및 α-글로빈의 발현이 정상 MEL 세포에 비해 감소한 반면, p66α knockdown MEL 세포의 분화 동안 이들의 발현이 2배 이상 증가하였으며 더 빠르게 적혈구로 분화하는 것으로 나타났다. 또한 p66α의 발현 여부가 CP2c 및 CP2b 단백질의 양에는 영향을 주었으나 mRNA 양에는 변화가 없는 것으로 보아, p66α 과발현시 CP2 단백질의 분해를 유도할 수 있음이 확인되었다. 이러한 결과는 293T 세포에서 p66α가 26S proteasome 경로를 통해 CP2 단백질의 분해를 유도한 결과와 일치한다. 분화중인 MEL 세포에서 α-글로빈 프로모터에 결합하는 CBP 복합체의 양은 p66α 발현 여부에 따라 차이를 나타내었다. 따라서 본 연구 결과 p66α는 CP2c 및 CP2b와의 상호작용을 통해 α-글로빈 프로모터의 전사 활성을 억제하는 것으로 밝혀졌으며, 이러한 전사 억제 기작은 기존에 알려진 p66α에 의한 Mi-2/NuRD 복합체의 유인을 통한 것이 아니라 CP2c 및 CP2b 단백질의 안정성 조절 및 CBP 복합체의 DNA 결합능 조절에 의한 것으로 제안된다.