<h1>고 찰</h1><p>Serine palmitoyltransferase SPT는 sphingolipid생합성의 첫 단계 조절효소로서 sphingolipid 대사에 중요한 역할을 한다고 보고되어 있으며 SPT 활성저해제를 사용하여 그 역할들을 규명하는 연구들은 많이 보고되어 왔다. Sphingolipid의 대사산물인 sphingoid base나 ceramide 등이 세포에 많은 영향을 준다는 증거들이 보고되면서 SPT 효소단백질의 변이는 임상적인 질병을 일으킬 것이라고 예축되어 왔으나 SPT 단백질의 정제 및 SPT의 항체가 제대로 개발되어 있지 않아 세포내 분자수준의 SPT에 대한 연구들은 제대로 이루어지지 않았다고 생각된다. 최근에 human genome project가 완성되면서 하지감각 및 자율신경의 퇴행을 포함한 우성적 유전병인 hereditary sensory neuropathy type Ⅰ (HSN1)의 gene variant가 보고되었으며 HSN1 locus는 염색체 지도 9q22.1-22.3에 위치하고 SPTLC1 유전자 역시 같은 곳에 위치하는 것이 밝혀졌다. 또한 HSN1 family 실험군 \( 50 \% \)의 유전적 결함은 SPTLC1 유전자에 missense mutation이 일어난 것으로 그 결과 SPTLC1 subunit의 \( \mathrm{Cys}^{133} \) 또는 \( \mathrm{Val}^{144} \) 등 아미노산이 돌연변이 되었다고 하였으며 나머지 \( 50 \% \)의 HSN1 family의 유전적 결함은 SPTLC2에 기인하지 않을까 의심하고 있다고 하였다. HSN1 변이는 처음에는 SPT 활성을 높이는 것으로 알려졌는데, 이는 radioactive serine으로 metabolic labeling을 하였을 때 건강한 사람보다 HSN1 환자의 lymphoblast에서 glucosylceramide의 합성이 1.8 배나 높은 것으로 나타났기 때문이다. 그러나, 최근 Bejaoui 등은 HSN1 mutation은 SPT에 HSN1 family lymphoblast에서 LCB1과 LCB2 subunit의 steady-state level은 정상인데 반하여 SPT activity와 sphingolipid의 생합성 속도는 사실상 감소한다고 하였으며 이와 같은 결과들의 모순된 이유는 아직 밝혀지지 않았다. SPT 활성 및 sphingolipid의 생합성에 있어서 HSN1 mutation의 negative effect는 CHO cell에서도 재현되었으며, HSN1 mutation을 가진 LCB1 mutant를 발현시킨 yeast cell에서 SPT 활성 및 sphingolipid 합성이 저해되는 것으로 나타났다. 본 실험실에서도 사람의 대장암 세포인 HT29 cell로부터 얻은 SPTLC2의 염기서열을 확인한 결과 여러 곳에서 돌연변이를 발견하였으며 pcDNA vector 에 삽입하여 HT29 cell에 발현시켰을 때 SPTLC2만으로도 SPT 활성이 증가함을 관찰할 수 있었으나 SPTLC2의 아미노산 변이에 의한 SPT 활성증가인지는 확인할 수 없었다(data not shown). 세포내 sphingolipid 대사산물의 역할이 중요하다고 생각되며 이들을 연구하기 위하여 변이가 일어나지 않은 SPILC1 및 SPTLC2 유전자를 HEK293 cell로부터 얻어 발현 vector에 subcloning을 진행하고 있다. Fusion 단백질을 발현시킬 수 있는 vector들이 많이 개발되어 있어 외부유전자를 발현시킨 세포에서 (His\( )_{6} \)-tag 및 GST-tag 등의 항체를 이용하여 발현된 단백질을 연구할 수 있게 되었다. 그러나 세포내에 원래 발현되어 있은 수준의 단백질에 대한 연구를 위해서는 그 단백질의 항체를 필요로 한다. 이 연구에서 E. coli에 발현시킨 사람의 SPTLC1 및 SPTLC2 단백질을 이용하여 항체를 얻게 되면 외부 유전자를 발현시키지 않은 본래의 세포에서의 SPT 효소에 대한 연구를 더욱 깊이 행할 수 있을 것이다.</p>
SPT 효소단백질의 변이는 어떻게 예측되어왔어?
임상적인 질병을 일으킬 것