MT1-MMP는 pro-MMP-2를 활성화시켜 MMP-2로 성숙시키며, pro-MMP-2는 MT1-MMP의 활성에 의해 MMP-1로 전환된다. MT1-MMP는 ECM을 분해하므로 매트릭스 리모델링이나 종양 세포의 침윤에 필수적인 역할을 한다. 하지만 세포질 부위가 없는 효소는 세포질 내로 이동이 저해되므로 효소 활성부위를 치환시킨 돌연변이(E240A)효소는 활성이 되지 않으며 MT1-MMP에 의한 pro-MMP-2활성화도 GM6001에 의해 방해된다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>재조합 MT1-MMP의 발현에 의한 pro-MMP-2의 활성화</h2> <p>MT1-MMP의 역할 중 하나는 pro-MMP-2를 활성화시켜 MMP-2로 성숙시키는 것이다. MT1-MMP의 재조합 유전자를 포함하는 벡터를 넣은 세포에서 활성을 가진 재조합 MT1-MMP가 발현되는 것은 zymography에 의해 되었다. Pro-MMP-2는 재조합 MT1-MMP의 활성에 의해 성숙한 효소인 MMP-1로 전환되는 것을 알 수 있다. 이러한 활성은 세포질에 위치한 부위의 도메인을 제거한 돌연변이 효소인 △CT 에서 더 높게 나타났다. 이는 세포질에 위치한 부위가 막 단백질의 세포 내 이동에 필요한데, 세포질 부위가 없는 효소는 세포질 내로 이동이 저해되므로 막에 더 오래 머무르기 때문인 것으로 보인다. 효소 활성부위를 치환시킨 돌연변이(E240A) 효소는 예상대로 전혀 활성을 나타내지 않는 것을 관찰되었으며, 재조합 MT1-MMP에 의한 pro-MMP-2 활성화는 MMP 저해제인 GM6001에 의해 완전히 저해되는 것을 볼 수 있다. 이와 같은 결과에 의해 재조합 유전자에 의해 MT1-MMP가 세포막에서 발현되며, 발현된 MT1-MMP는 효소 활성을 지니고 있다는 것이 확인되었다. 한편 재조합 MT1-MMP의 활성은 카베올린의 발현에 의해 저해되는 것을 볼 수 있다. 돌연변이 효소인 △CT의 경우에도 야생형 MT1-MMP의 활성과 마찬가지로 카베올린의 발현에 의해 효소 활성이 약 \( 30 \% \) 정도 저해되는 것이 확인되었다. 이는 카베올린의 발현이 세포 표면에서 작동하는 MT1-MMP를 세포 내로 이동시킴으로써 pro-MMP-2 활성화가 저해되는 것으로 분석된다.</p> <h2>MT1-MMP를 발현하는 세포에 부착된 콜라젠의 분해</h2> <p>MMP-2와 같이 세포에서 발현되어 세포 밖으로 분비되는 수용성 효소들과는 달리 MT1-MMP는 세포막에 부착된 상태로 세포와 접해 있는 ECM을 분해할 수 있다. MT1-MMP 결핍 쥐는 콜라젠의 파괴와 생성을 통한 콜라젠의 리모델링이 저해되어 심각한 발육 이상을 보이는 것이 관찰되었으며, 이는 MT1-MMP가 콜라젠의 파괴에 직접적으로 관여한다는 것을 증명한다.</p> <p>MT1-MMP를 발현하는 세포에 의한 콜라젠 분해 활성을 측정하기 위해 콜라젠 코팅된 표면을 만들어 그 위에 세포를 부착시킨 후 부착된 세포에 의해 콜라젠이 분해되는 것을 관찰하였다. 세포가 부착된 콜라젠 표면에서 세포를 제거한 후 표면을 염색하였을 때에 세포에 의해 콜라젠이 분해된 부위는 염색되지 않는 것을 볼 수 있다. 이러한 콜라젠 분해는 콜라젠과 부착된 부위의 세포막에서 발현되는 MT1-MMP의 활성에 의한 것이며, 세포질 부위 도메인이 결여된 돌연변이 효소인 △CT의 경우 더 왕성하게 나타냈으며 E240A 돌연변이 효소는 활성을 전혀 나타내지 않는 것을 볼 수 있다. 한편 MT1-MMP에 의한 세포부착 콜라젠 분해활성은 카베올린의 발현에 의해 약간 감소되는 것이 관찰되었다. 이와 같은 결과는 앞에서 살펴본 pro-MMP-2 활성화의 결과와 유사하게 카베올린이 MT1-MMP의 세포 내 이동을 돕기 때문인 것으로 해석된다.</p> <h2>MT1-MMP를 발현하는 세포의 이동(migration)</h2> <p>ECM을 통한 세포의 이동은 매트릭스 리모델링이나 종양 세포의 침윤에 필수적인 기능으로서 MMP들이 그 역할을 담당하며 특히 MT1-MMP의 역할이 중요하다고 알려져 있다. MT1-MMP가 세포 이동에 있어서의 역할과 카베올린의 영향을 살펴보기 위해 콜라젠 매트릭스를 사용한 세포 이동 실험의 결과는 Fig. 3에 나타나 있다. 세포의 이동성은 MT1-MMP의 발현에 의해 증가되었으며, 이러한 증가는 카베올린에 의해 완전히 저해되는 것을 볼 수 있다, 세포질 도메인이 결여된 △CT 돌연변이의 경우에도 동일한 결과를 보였다. 이는 ECM을 통한 세포의 이동은 MT1-MMP에 의해 적어도 일부 의존되며, 이러한 기능은 세포 내 이동을 담당하는 카베올래에 의해 완전히 저해된다는 것을 의미한다. 이러한 결과는 앞서 살펴본 MT1-MMP에 의한 pro-MMP-2 활성화나 콜라젠 분해가 카베올린에 의해 일부만이 저해되는 결과와 대비된다. 이러한 결과를 더 조사하기 위한 실험이 진행 중이다.</p>