최근 연구들은 식이성 폴리페놀이 DNA 메틸화 패턴에 영향을 미친다는 사실을 보고하고 있다. DNA의 과도한 메틸화(hypermethylation)는 암세포의 증식을 억제하는 유전자들의 발현을 감소시키고, 이는 다른 에피게네틱 메커니즘인 히스톤 단백질의 디아세틸화를 통해 더욱 증가된다. 이러한 과정은 DNMT 효소에 의해 촉진되며, SAM은 이 반응에서 메틸 그룹을 제공한다. 그러므로 본 연구는 폴리페놀이 T-47D 세포에서의 p16 유전자 DNA 메틸화에 미치는 영향에 대해 조사하였다.
<h1>고 찰</h1> <p>최근 많은 연구들이 식이에 함유된 폴리페놀이 DNA methylation 패턴을 변화시킨다고 보고하고 있다. 이처럼 여러 연구들이 DNA methylation에 관심을 가지는 가장 큰 이유는 거의 모든 암세포의 특정 유전자에서 DNA 의 hypermethylation이 일어나기 때문이다. 이러한 hypermethylation이 일어나는 유전자 중 암세포의 증식을 억제시키는데 중요한 역할을 하는 유전자들이 DNA methylation으로 인해 그 발현이 억제되는 경우가 밚다. 이것은 여러 가지 기전에 의해 유전자의 발헌이 억제되는 것인데, 그 주요 원인은 DNA 구조 변화에 있다. DNA methylation은 cytosine의 5 번째 탄소에 methyl group이 첨가되는 반응으로서, 이러한 methyl-cytosine이 되면 2가닥으로 구성된 DNA의 구조 자체가 굉장히 compact한 구조로 바뀌며, 이러한 구조의 DNA를 가리켜 heterochromatin이라고 한다. 이렇게 DNA methylation에 의해 remodeling된 heterochromatin은 유전자의 발현에 필수적인 전사인자(transcriptional factors)가 DNA와 결합하는 것을 방해하게 된다. 또한 methyl-cytosine은 또 다른 epigenetic mechanism인 histone 단백질의 deacetylation에 필요한 histone deacetylase 효소를 methyl-cytosine binding protein 2를 통해 활성화시킴에 따라 더욱 더 유전자의 발현을 억제시킨다[8]. 따라서 암세포의 증식과 발달을 조절하는 여러 유전자들의 발현에 중추적인 역할을 하는 DNA hypermethylation을 조절할 수 있다면 암을 예방하고 치료하는데 있어서 매우 의미 있는 일이라고 할 수 있다.</p> <p>앞서 서론에서도 언급하였듯이, DNA methylation은 DNMT 효소에 의해 반응이 일어나며, SAM은 우리 인체에서 일어나는 다른 methylation 반응과 마찬가지로 DNA methylation 반응에 있어서도 methyl group을 제공하는 doner역할을 한다. SAH는 SAM이 기질에 methyl group을 제공한 후 생성되는 부산물로서 이러한 \( \mathrm{SAH} \) 의 중가는 feed-back 억제 기전에 의해 methylation 반응을 억제시키는 역할을 한다. 본 연구에서는 DNA methylation 억제제로서 식이성 폴리페놀을 이용하였는데, 구체적으로 coffee에 다량 함유되어 있는 caffeic acid, chlorogenic acid, 그리고 녹차에서 추출한 \( \mathrm{EGCG} \) 를 사용-하였다. 이러한 폴리페놀이 유방암 세포인 MDA-MB-231 세포와 MCF-7 세포에서 종양억제 유전자인 RAR- \( \beta \) 의 methylation을 급격히 줄인 반면, unmethylation 상태의 유전자는 급격혀 증가시켰다고 보고하였다. 하지만 중요한 것은 암세포마다 항상 여러 유전자들에게서 동일한 패턴의 methylation 상태를 보이는 것은 아니다. 세포마다 특이적인 패턴을 가지고 있으며, 또한 DNA methylation 억제제에 대한 반응도 동일하게 일어나지 않기 때문이다[3,4,5]. 따라서 본 연구에서는 선행연구에서 식이성 폴리페놀인 tea catechins과 bioflavonoids들이 MDA-MB-231 세포와 MCF-7 세포에서 종양억제 유전자의 발현을 억제시킨다고 보고하였지만, T-47D 세포에서의 p16 유전자의 변화에 미치는 영향에 대한 연구는 아직 실행되지 않았기 때문에 식이성 폴리페놀이 T-47D 세포의 p16 유전자의 DNA methylation에 미치는 영향에 대해 고찰하였다.</p>