갑상선세포에서 Tg의 세포외 분비는 Tg-mRNA에서의 신생 Tg 생성과 동시에 시작되며, 이후 20분 이내에 monomer가 형성되고 30분 후부터 dimer가 주로 생성되어 60분 후부터 세포 외부로 분비된다. 갑상선기능저하증의 원인 중 하나는 misfolded/unfolded-Tg의 ER 내 분비 불량이며, 이 문제를 해결하기 위해 Tg의 생체활성 과정을 포함한 posttranslation 단계를 규명하는 것이 중요하다. 이 과정을 통해 Tg 합성에 관여하는 특이 인자를 분리하고 이를 진단 및 치료에 활용할 수 있을 것이다. 이는 dimerization이 일어나는 thyroglobulin (Tg), 갑상선 호르몬의 전구체에 대한 연구의 한 부분이다.
<p>Fig. \(1( \mathrm { ~A } , \mathrm { ~B } ) \)에서 보는 것과 같이, chase 15분에서부터 folded monomer가 관찰되기 시작하여서 chase 20분부터는 분명하게 folded monomer가 관찰되는 것과 동시에 dimer가 만들어지기 시작하였다. 반면에 unfolded mono-mer는 줄어들기 시작하였다. 결국 갑상선세포에서 Tg의 folding 및 assembly는 신생 Tg가 만들어지기 시작한지 15-20분에 동시에 일어나는 것을 알 수 있다. Chase 30분부터는 본격적으로 unfolded monomer가 folded monomer를 거쳐서 dimer로 바뀌면서 unfolded monomer가 현저하게 줄어드는 것과는 반대로 monomer와 dimer가 전체 신생 Tg에서 차지하는 비율이 높아지기 시작하였다. Chase 40분에서는 거의 동일한 비율의 unfolded monomer, fold-ed monomer, dimer이 관찰되었다. 갑상선세포가 세포외로 Tg를 분비하기 시작하는 시간인 60분 chase에서는 완성된 dimer가 전체 신생 Tg의 비율 중에서 거의 대부분을 차지하고 unfolded monomer와 folded monomer는 급격하게 줄었다. 위의 결과를 요약하면, 갑상선세포에서 Tg의 세포외분비는Tg-mRNA에서 신생 Tg가 ER내에서 만들어지는 것은 translation이 시작하는 것과 거의 동시에 일어나며 20분부터 folded monomer가 만들어지는 것과 거의 동시에 dimer가 만들어져 30분부터 본격적으로 dimer가 만들어져 60분부터 Tg가 세포외로 분비되기 시작한다.</p> <p>갑상선기능저하증의 원인중의 하나가 misfolded/unfolded-Tg가 ER내에서 ER-molecular chaperone에 의해서 retention 되어서 정상 조직에서 보다가 분비량이 불량하다는 것이 알려져 있다. 이 문제를 해결하기 위하여 먼저 생각할 수 있는 것은, 어떻게 생체활성을 가진 Tg가 ER내에서 순차적으로 posttranslation step을 거쳐 세포외로 분비되는지를 결정하는 것이 전제조건이 될 것이다. 결국, 이는 Tg 내의 정상적인 Tg생합성과 갑상선기능저하증에서 보이는 Tg생합성의 차이를 분자수준에서 확인할 수 있다. 이를 바탕으로 Tg 생합성의 각 단계에 관여하는 특이인자를 분리할 수 있는 기회가 제공되며 이를 적극적으로 진단과 치료에 활용할 수 있을 것이다. 특히, 갑상선기능저하증과 같이 비정상적인 folding/assembly된 Tg가 ER내에 축적됨으로 인하여 유발되는 질병이 많이 알려져 있으며, 이를 통칭하여 ERSD (endoplasmic reticulum storage disease)라 한다. ERSD연구를 위하여 갑상선세포의 Tg는 아주 적절한 분비단백질이다. 그 이유는, Tg는 \( 600 \mathrm { kDa } \) 이상의 큰 분자량을 가지고 있어서 최종적으로 활성을 가진 Tg가 만들어지기 위하여서는 ER내에서 60여개 이상의 disulfide 밴드를 형성할 시간이 길어서 실험적으로 측정할 수 있는 충분한 시간이 요구되기 때문이다. 그리고, Tg의 posttranslation step에 관여하는 ER molecular chaperone과의 interaction 등이 잘 연구되어있기 때문이다.</p> <h1>요약</h1> <p>갑상선호르몬의 전구체인 thyroglobulin (Tg)이 어떻게 dimerization이 일어나는지를 조사하였다. 변성 혹은 비변성전기영동법으로 관찰한 결과 새롭게 만들어지기 시작한 Tg는 15분에 처음으로 구조적으로 불안정하지만 folded monomer가 관찰되었다. 그 이후에 monomer가 dimer로 바뀌어 결국 30분에 dimer Tg가 만들어지기 시작하여 40분에는 dimer Tg가 관찰되었다. 최종적으로 60분에 완전하게 dimerization된 Tg가 만들어졌다.</p>