MDA-MB-231 세포의 성장에 미치는 Akt 동형체 특이적 효과

Abstract

Akt 동질 이성질체들은 생장인자들에 의해 활성화되어 다면발현적 세포 내 활동을 하게 된다. 그러나 Akt 동질 이성질체들간의 특이성에 관한 정보는 아직 많은 것이 알려져 있지 않다. Akt 동질 이성질체의 특이적 특성을 알기 위해서, 구조적 활성을 띠는 Akt 동질 이성질체들을 유방암 세포 MDA 231에 바이러스 감염을 통한 형질도입을 하여, MDA 231 세포내의 세포 생장과 세포 내 신호전달 경로에 관해서 연구했다. 세포생장 실험에서, Akt2 가 MDA 231 세포의 생장을 효과적으로 억제하는 반면 Akt1은 약간의 세포생장 저해를 하는 것으로 나타났다. 세포 이동성 실험에서는 Akt1과 Akt2의 과 발현 세포가 대조군인 벡터 세포보다 세포의 이동성이 줄었음을 알 수 있었다. Akt1은 과발현 되었을 때 ERK 상위 단계인 c-Raf를 인산화시켜 하위 단계인 ERK의 활성을 저해시키는 반면 Akt2는 과발현 되었을 때 p27의 발현을 증가시킨다는 것을 웨스턴 블럿 실험을 통해서 확인할 수 있었다. 시클로헥사미드 실험을 통해 Akt2는 p27 단백질의 안정도를 증가시킨다는 것을 확인하였고, Akt2가 p27을 핵 내에서 존재 할 수 있게 촉진하여, p27이 cyclin E-CDK2 복합체와 결합하여 세포주기 변환을 억제한다는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 Akt 동질 이성질체들에 의한 세포 성장 억제는 이성질체-특이적인 과정을 통해 서로 다르게 조절된다는 것을 보여주고 있다.; The Akt isoforms are activated by growth factors to regulate pleiotropic cellular activities. However, there are limited information about the specificities of three Akt isoforms. To gain insight into isoform-specific roles of Akt, constitutively active (myristoylated) Akt isoforms were introduced into MDA231 breast cancer cells via retroviral infection. We have investigated cell growth and cellular signaling pathways in MDA 231 cells. Proliferation assays indicated that Akt2 efficiently inhibited the growth of MDA231 cells while Akt1 led to a relatively modest decrease in cell growth. Wound healing assays revealed that Akt1 and Akt2 overexpressing MDA231 cells showed decrease in motility as compared to control vector cells. Western blot analyses indicated that Akt1 overexpression could lead to down-regulation of p-ERK by phosphorylating c-Raf, an upstream kinase of ERK to inhibit its downstream signaling while Akt2 overexpression induced up regulation of p27. Cycloheximide decay assays showed that Akt2 could increase stability of p27 protein and Akt2 increase its localization in the nucleus and bound to cyclin E-CDK2 complex to inhibit cell cycle transition. These results suggest that inhibition of cell proliferation by Akt isoforms might be mediated by isoform-specific different mechanisms.