4-헥실레조르시놀의 히스톤 탈 아세틸 효소 억제 및 미토콘드리아 활성에 미치는 영향에 관한 연구
- 발행기관 강릉원주대학교
- 발행년도 2021
- 학위수여년월 2021. 8
- 학위명 박사
- 학과 및 전공 도움말 일반대학원 치의학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/kangnung/000000010957
- UCI I804:42001-000000010957
- 본문언어 한국어
초록/요약 도움말
연구 목적 : 히스톤 탈 아세틸 효소 (Histone deacetylase, HDAC)는 미토콘드리아 활성 (mitochondrial activity)을 포함하는 여러 종류의 세포 활동에 관여한다. 따라서 HDAC는 많은 질병과 연관되어 있고, 그 억제제인 히스톤 탈 아세틸 효소 억제제 (Histone deacetylase inhibitor, HDACi)는 그 임상적 의미가 있다. 4-헥실레조르시놀 (4-Hexylresorcinol, 4HR)은 항암효과를 가지고 있으며, HDACi도 동일한 효과를 가지고 있다. 또한 효소기질이 효소와 결합하는 영역이 소수성이어서 소수성을 보이는 4HR의 알킬 그룹이 이 영역에 결합하여 HDAC의 효소작용을 억제할 가능성이 있다. 본 연구의 목적은 4HR의 히스톤 탈 아세틸 효소 억제 및 미토콘드리아 스트레스를 증가시키는지와 ATP 합성에 어떤 영향을 미치는지 확인하고자 하는 것이다. 부가적으로 이러한 활동의 결과로 세포 분화에 영향을 미치는 형질전환 성장인자 (transforming growth factor-β1, TGF-β1)의 발현에 어떠한 영향을 미치는 지를 알아보았다. 연구 방법 : 이미 알려진 히스톤 탈 아세틸 효소 억제제 (HDACi)인 Trichostatin-A (TSA) 를 양성 대조군으로 사용하여 4HR이 Ⅰ급 히스톤 탈 아세틸 효소 억제제로 작용할 수 있는지를 연구하였다. 4HR을 인간 제대 내피 세포 (Human Umbilical Cord Endothelial Cells, HUVECs)에 1∼100 μM 투여한 후 HDAC 발현 및 활성을 조사하였으며, 미토콘드리아 및 소포체 (endoplasmic reticulum, ER) 스트레스를 조사하였다. 또한 증가된 스트레스에 대한 세포 생존 기전으로 세포 분화를 이룰 수 있는데, 이 과정에서 세포가 스트레스에 견딜 수 있게끔 도와주는 시르투인 (sirtuin, SIRT)의 발현이 증가되는 지를 알아보았고, 세포 내 스트레스의 결과가 세포 사멸보다는 세포 분화 쪽으로 이루어질 수 있는 지를 TGF-β1의 발현을 조절하는 여러 인자들을 조사함으로써 알아보았다. 연구결과 : 4HR은 HDAC1, 3, 4, 5의 발현 수준을 시간과 용량 의존적으로 감소시켰다. 또한 아세틸화 라이신을 증가시키고, HDAC 활성을 크게 감소시켰다 (p <0.05). 총체적으로 4HR은 인간 제대 내피 세포 (Human Umbilical Cord Endothelial Cells, HUVECs)에서 HDAC의 발현과 활성을 감소시키는 새로운 Ⅰ급 히스톤 탈 아세틸 효소 억제제 (HDACi)였다. 4HR 처리 후 ATP 합성과 산소 소모량이 감소하였고, 미토콘드리아 막 전위 (MMP)는 증가하였으며, 미토콘드리아에서 사이토크롬 C가 방출되는 것이 관찰되었다. 4HR 처리는 소포체 (ER) 스트레스 관련 마커를 증가시켰으며, 그들의 증가된 발현은 소포체 (ER) 스트레스 억제제에 의해 완화되었다. 4HR은 SIRT 활성을 증가시켰다. 4HR에 의하여 증가된 SIRT는 Sp1의 활성을 증가시켰고, 그 결과 Sp1이 TGF-β1의 발현을 증가시켰다. 결 론 : 히스톤 탈 아세틸 효소 억제제 (Histone deacetylase inhibitor, HDACi)는 광범위한 치료 효과를 가지고 있다. 이 연구를 통해 4HR이 인간 제대 내피 세포 (Human Umbilical Cord Endothelial cells, HUVECs)에서 새로운 히스톤 탈 아세틸 효소 억제제임을 입증했다. 또한 1∼100 μM의 4HR 투여는 HUVECs에서 미토콘드리아 및 소포체 (ER)의 스트레스를 증가시켰고, 증가된 스트레스는 소포체 스트레스 억제 단백질과 SIRT 활성도 증가에 의해 개선되었다. 이러한 결과는 TGF-β1의 발현 증가를 통하여 HUVECs의 세포 사멸보다는 세포 분화 쪽으로 이루어지게 하였다. 주제어 : 4-헥실레조르시놀 (4-Hexylresorcinol, 4HR), 히스톤 탈 아세틸 효소 (Histone deacetylase, HDAC), 미토콘드리아, 소포체 (endoplasmic reticulum, ER), ATP, 시르투인 (sirtuin, SIRT)
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목 차
Ⅰ. 서론 1
Ⅱ. 재료 및 방법 4
Ⅲ. 결과 8
Ⅳ. 토의 및 고찰 11
Ⅴ. 결론 14
Ⅵ. References 15
Ⅶ. Figure Legend 21
