대장암 세포주 모델에서 capsaicin의 항생장 활성과 유전자 발현 변화를 연구했습니다. DNA microarray 실험 결과, \( 100 \mu \mathrm { M } \) capsaicin 처리로 2 배 이상 유전자 발현이 증가하는 것을 확인하였으며, 2 배 이상 발현이 감소되는 유전자도 확인되었습니다. NAG-1, DDIT3, GADD45A 유전자는 p53 유전자의 존재와 관계없이 발현이 증가되는 반면, PCK2 유전자는 p53에 의해 발현이 유도되는 것으로 확인되었습니다.
<p>그 결과 \( 25 \mu \mathrm { M } \) 와 \( 50 \mu \mathrm { M } \) capsaicin의 처리 에 의해서는 p53 유전자의 발현량이 대조군과 큰 차이를 보이지 않은 반면, \( 100 \mu \mathrm { M } \) capsaicin을 처리하면 3.1배의 발현량을 보였다. 본 연구결과와 유사하게 최근 Mori 등은 전립 선암 세포주에서 capsaicin의 처리에 의해 세포사멸이 유도되고, 더불어 p53, p21 등의 세포사멸 관련 유전자의 과대발현을 보고한 바 있다. 또한, 이 결과는 cell viability assay에서 세포사멸이 시작되는 시점이 \( 100 \mu \mathrm { M } \) 의 capsaicin을 처리할때인 점을 생각해 보면, capsaicin에 의한 세포사멸은 p53 유전 자의 발현과 밀접한 관계가 있음을 시사한다.</p> <h2>유전자 발현의 암 억제유전자 p53 의존성 검증</h2> <p>Capsaicin에 의한 p53 유전자의 발현 증가를 RT-PCR과 re-al-time PCR로 확인한 결과, \( 100 \mu \mathrm { M } \) capsaicin 처리에 의해서만 \( \mathrm { p } 53 \) 유전자가 발현됨을 확인할 수 있었다. 이 결과를 통해 capsaicin에 의한 세포사멸은 p53 유전자의 발현과 밀접한 관련이 있는 것으로 생각된다. 따라서, capsaicin 처리에 의한 유전자의 발현이 p53 의존적인지 아닌지를 분석하는 것은 capsaicin의 항암 활성을 연구하는데 있어서 매우 중요하다고 생각된다. 본 연구에서는 Fig. 2에서 발현의 증가를 확인한 4 개의 유전자를 대상으로, p53 유전자 null인 HCT116 세포주를 이용하여 이들 유전자 발현의 p53 의존성 여부를 확인하였다.</p> <p>그 결과 Fig. 5 에서 보는 바와 같이, NAG1, DDIT3, GADD45A 유전자는 p53 유전자의 존재와 관계없이 발현이 up-regulation 되는 것을 확인할 수 있었고, 이에 반해 PCK2 유전자의 발현은 p53이 존재해야만 up-regulation 된다는 것을 확인할 수 있었다. 그러나, 전사조절인자인 p53 에 의해 PCK2 유전자 의 발현이 조절된다는 보고는 없어서, 이 두 유전자간의 조절 관계에 대해서는 좀 더 많은 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다. 결론적으로, 이러한 연구결과들은 capsaicin에 의한 항암 활성에 대한 분자생물학적 기전을 이해하는데 중요한 단서를 제공해 줄 것으로 기대된다.</p> <h1>초록 : 인간 대장암 세포주에서 capsaicin 처리에 의한 차별적인 유전자 발현의 p53 의존성 분석</h1> <p>본 연구에서는 대장암 세포주 모델에서 파이토케미칼 capsaicin에 의한 항 생장 활성과 유전체 수준에서의 유전자 발현 변화를 연구하였다. 그 결과, 처리한 capsaicin 농도 의존적으로 세포 생존율이 감소함을 확인하였고, cap-saicin은 다양한 유전자의 발현 변화를 유도하였다. DNA microarray 실험결과 \( 100 \mu \mathrm { M } \) capsaicin의 처리에 의해 2 배 이상 증가되는 유전자 103 개가 확인된 반면, 2 배 이상 발현이 감소되는 유전자 153 개가 확인되었다. 발현이 증가되는 유전자 중 4 개 (NAG-1, DDIT3, GADD45A 그리고 PCK)를 선택하여 RT-PCR을 수행한 결과, DNA mi-corarray 실험과 일치함을 확인하였다. 또한 \( 100 \mu \mathrm { M } \) capsaicin의 처리에 의해 암 억제유전자인 p53 의 발현이 증가됨을 RT-PCR과 real-time PCR방법으로 확인하였다. 게다가, NAG-1, DDIT3 그리고 GADD45A 유전자는 p53 의 존재에 관계없이 발현이 증가되는 반면, PCK2 유전자는 반드시 p53에 의해 발현이 유도됨을 확인할 수 있었다. 이러한 연구는 대장암 세포주에서 capsaicin에 의한 항암 기전을 이해하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.</p>