대장조직의 숨겨진 암발생 억제 메커니즘 규명 셀(Cell) 자매지 게재, 유전자 변이로 암발생 위험 높은 세포를 대장조직 밖으로 배출
연국결과개요
2. 연구내용
장샘조직의 세포증식에 관여하는 윈트(Wnt) 신호전달경로는 대장표면의 항상성 유지에 필수적이지만, 윈트 신호전달경로의 과도한 활성은 대장암 발병의 주요 원인이 된다. 다른 성장인자 신호전달경로와 달리 윈트 신호전달경로가 특별히 흥미로운 점은 세포증식을 유도하는 전사인자로 기능하는 베타카테닌이 동시에 세포와 세포사이의 접착 조절에도 관여한다는 점이다. 그러한 베타카테닌의 두 가지 서로 다른 기능은 현재까지 개별적으로만 연구되어져 왔을 뿐, 통합적 관점에서 연구된 사례는 거의 없었다.
본 연구팀은 그러한 베타카테닌의 두 가지 기능을 통합적으로 설명하기위한 수학모델을 개발하였다. 윈트신호전달과 이카드헤린(E-cadherin)이 통합된 수학모델은 기존에 보고된 실험데이터들을 모두 모순 없이 설명할 수 있었고, 특히 다음과 같은 세 가지 특징을 가진다는 것을 밝혔다.
첫째, 베타카테닌의 윈트신호전달과 이카드헤린에 의해서 조절되어지는 세포간 접착의 기능적 균형은 세포질 및 세포막 구획을 연결하는 에이피시(APC)의 운반자적 역할에 의해 조절된다. 둘째, 이카드헤린과 에이피시는 협력적으로 윈트신호전달을 억제한다. 다시말해, 이카드헤린과 에이피시가 단독으로 기능할때 보다 훨씬 효율적으로 윈트신호전달을 억제할 수 있다. 셋째, 베타카테닌의 증가는 전사 신호전달(TCF:β-catenin) 및 세포접착복합체의 농도를 모두 증가시킨다. 사실, 베타카테닌의 전사적 신호전달기능이 결과적으로 이카드헤린의 발현을 억제할 수 있지만 베타카테닌의 증가는 에이피시와의 상호작용에 의하여 접착복합체의 양을 오히려 증가시킨다. 이것은 베타카테닌 및 에이피시, 그리고 이카드헤린의 상호작용에 의한 창발적(emergent) 현상인 것이다.
대장조직의 숨겨진 암발생 억제 메커니즘 규명
장샘조직의 세포증식에 관여해 대장표면의 항상성 유지에 필수적이지만 과도한 활성은 대장암을 유발하는게 뭐야
윈트 신호전달경로