급성 전골수성 백혈병 HL-60 세포주의 분화에 미치는 PRC1 유전자의 역할에 관한 연구

Abstract

본 연구에서는 급성전골수성백혈병에서 유래한 HL-60 세포주에서 Polycomb 유전자 중 Polycomb Repressive Complex 1(PRC1) 의 구성요소인 PCGF2 유전자의 역할을 살펴보았다. HL-60 세포주에 all-trans retinoic acid(ATRA)를 처리하면 과립구로의 분화를 유도할 수 있는데, 분화유도 시 PCGF2의 발현이 감소하는 것을 관찰하였다. 인위적으로 PCGF2 유전자의 침묵을 유발하였을 때 세포주기의 G1기에 머무는 세포의 비율이 높아지고 과립구로의 분화가 유도되는 것을 확인하였다. 과립구로의 분화유도는 세포주기의 변화에 있어 세포주기의 G1기에 작용하는 싸이클린의존적인산화효소(cyclin-dependent kinase)에 대한 억제자인 CDKN1A/p21WAF1과 CDKN1B/p27KIP1의 발현을 증가시켰으며, 세포의 형태가 변하고, 분화표지유전자인 IGTAM/CD11B와 CD38의 발현이 증가하며 Nitro Blue Tetrazolium(NBT)에 의해 염색되는 세포의 수도 증가하는 것으로 알 수 있었다. 한편, ATRA로 분화를 유도했을 때 발현이 증가되지만 Polycomb에 의해 발현이 억제될 가능성이 있는 HOX 유전자로서 HOXA7을 선별한 후, 인위적인 HOXA7의 과발현으로 세포의 분화가 촉진되는 것을 확인하였다. PCGF2 유전자의 인위적인 침묵으로 HOXA7 유전자의 발현이 증가하였으나, HOXA7의 과발현에도 불구하고 PCGF2의 발현이 불변한 결과로부터 PCGF2 하위에 HOXA7 유전자가 존재함을 추정 할 수 있었다. 또한 PCGF2 유전자의 인위적인 침묵으로 염색질에 결합하는 HOXA7의 promoter부위와 결합하는 PCGF2 단백량이 감소된 사실로 보아 Pcgf2 단백질의 직접적인 결합을 통해 HOXA7 유전자의 발현이 억제되는 기전을 설명할 수 있었다. 결론적으로 HL-60 세포주의 분화과정에서 PRC1 의 구성요소인 PCGF2가 중심적인 역할을 수행하며, 그 기전으로서 Pcgf2 단백질에 의해 억제되었던 HOXA7 유전자의 발현이 PCGF2 단백량의 감소로 인해 해제됨을 제시할 수 있었다.