<h1>서 론</h1><p>DNA와 복합체를 이루는 histone 단백질의 기능 조절에는 acetylation, methylation, 인산화, ubiquitination 및 ADP-ribosylation 여부 등이 관여하는데, 그 중 histone 단백질의 N-말단 부위에 존재하는 lysine을 acetylation시킴으로서 chromatin의 구조를 변화시키는데 관여하는 것이 histone acetyltransferase(HAT) 복합체이다. 특히 HAT에 의하여 histone 복합체를 이루는 4가지 histone의 lysine 잔기가 acetylation 되지만, N-말단 부위는 histone의 상호작용에 의한 nucleosome 구조 유지에 중요한 영향을 미치지 않는 곳이며 그곳이 hyper-acetylation되어도 nucleosome 구조의 변화에도 큰 영향이 없다. 그러나 histone의 acetylation에 의하여 chromatin의 구조적 folding이 불안전화 되어 DNA에 RNA polymerase II의 접근이 쉽게 될 수 있도록 하여 전사가 활성화될 수 있기 때문에 histone deacetylases(HDACs)에 의한 histone의 deacetylation은 전사활성을 억제한다는 의미가 된다. 따라서 HDAC 억제제의 개발은 항암치료제 개발의 수단으로서 매우 중요한 의미를 가지고 있으며, 현재까지 알려진 HDAC 억제제는 약 20여 가지 이상이고, HDAC 억제제의 대부분은 인체 암세포의 세포주기 교란 및 apoptosis 유발과 동물 모델에서 종양 증식억제 효과가 있는 것으로 보고되어지고 있다.</p><p>HDAC 억제제 중, Streptomyces에서 유래된 trichostatin A(TSA)는 항균제로서 처음 개발된 것이었으나 저농도 처리 조건에서 포유동물 세포 histone 단백질의 acetylation 유도 효과가 매우 높았으며, HDAC의 활성 또한 효과적으로 억제하는 것으로 알려진 후 대표적인 HDAC 억제제로 사용되는 물질이다. 선행연구들에서 TSA는 세포의 증식과 생존을 억제하는 유전자들의 전사활성을 유도하여 다양한 암세포의 세포주기 교란 및 apoptosis를 유발하는 것으로 알려져 왔다. 그리고 TSA 및 TSA의 hydroxamate 유도체들은 현재 임상시험에 사용 중이지만, 아직 인체 혈구 암세포에 관한 연구는 상대적으로 매우 미비하게 이루어져 있다.</p><p>한편 sodium butyrate(Na-B)는 포유동물 장내 세균에 의하여 생성되는 짧은 지방산으로, Kruh에 의하여 톡히 대장세포의 비정상적인 증식을 억제할 수 있음이 처음 밝혀진 바 있다. 비록 (Na-B)의 분자생물학적 기전은 아직까지 정확하지 않으나, HDAC의 활성을 저해할 수 있으며, 이로인한 세포주기, 분화 및 세포의 생존 등과 연관된 유전자들의 활성 변화를 위한 관련 유전자들의 chromatin remodeling과 전사활성을 조절할 수 있음이 밝혀지고 있다. 특히 (Na-B)가 처리된 암세포에서는 apoptosis 억제에 관여하는 유전자들의 발현은 일반적으로 감소되고, apoptosis 유도에 관여되는 유전자들의 발현이 증가되는 일반적인 유사성이 많은 종류의 암세포에서 보고되어지고 있다. 이러한 측면에서 (Na-B)는 정상세포에서는 큰 독성이 없는 범위에서 암세포의 apoptosis를 효율적으로 유도함으로서 암세포의 증식을 제어할 수 있는 물질로 많은 관심을 받고 있다.</p><p>암의 치료를 위한 분자생물학적 표적 중의 하나인 apoptosis 유발에는 p53이나 Bcl-2 및 Bax와 같은 유전자가 관여한다는 사실이 알려지면서 apoptosis와 연관된 분자적 기전이 최근 많이 밝혀져 왔다. 그중 Bcl-2 family에 속하는 Bcl-2member 유전자 산물은 apoptosis를 억제하는 반면, Bax member의 과발현이 이루어졌을 때는 apoptosis를 유발하는 것으로 알려져 있다. 이들은 서로 dimer를 형성하면서 cytochrome c와 같은 apoptosis 유발에 관여하는 인자들의 조절에 관여한다. 또한 caspase protease family 역시 apoptosis 유발에 중요한 역할을 한다고 알려져 있으며, 이들은 proenzyme 형태로 존재하다가 apoptosis 유도를 활성화되어 직접 또는 간접으로 세포 내에 존재하는 많은 표적 단백질의 분해에 관여하게 된다. 특히 apoptosis는 암세포의 생장, 증식의 억제와 암세포 파괴의 한 방법으로써 널리 연구되고 있으므로 항암제 개발을 위한 후보물질의 암세포 apoptosis 조절관련 기전해석은 필수적으로 선행되어져야할 분야로 인식되어지고 있다.</p><p>최근까지 본 연구실에서는 대표적인 HDAC 억제제인 TSA 및 (Na-B)에 의한 몇 가지 인체암세포의 증식에 미치는 연구를 진행하여 왔으며, 특히 인체혈구암세포인 U937 세포에서 이들에 의한 apoptosis 유발에 Bcl-2 family에 속하는 유전자들의 발현 변화가 중요하게 작용함을 발표한 바 있다. 따라서 본 연구에서는 인체백혈병 세포인 U937 세포에서 제작된 apoptosis 억제에 관여하는 Bcl-2 유전자가 과발현된 U937 세포주(U937/Bcl-2)와 정상수준을 유지하고 있는 세포주(U937/vector)를 대상으로 TSA나 (Na-B)와 같은 HDAC 억제제에 의한 인체백혈병 세포의 증식억제, 세포주기 교란 및 apoptosis 유도 활성의 차이를 조사하여 Bcl-2의 직접적인 영향을 비교하였다.</p>
암세포의 생장, 증식의 억제와 암세포 파괴의 한 방법으로써 널리 연구되고 있는 것은 무엇인가?
apoptosis