근육 형성 과정은 세포 내 및 분자 수준에서의 변화와 형태 변화를 동반하며, 골격근은 세포의 운명과 분화에 관련된 기작을 설명하는데 유용한 조직으로 활용된다. Trichostatin A (TSA)는 세포주기억제로 작용하여 성장 억제, 분화 유도 및 세포 사멸을 조절함으로써 핵 내 히스톤 단백질을 아세틸화하여 다양한 전사 과정을 조절한다. 이 연구는 TSA에 의한 근육 형성과 NF-\( \kappa \)B 조절 사이의 상호작용을 조사하고자 한다.
<h1>서론</h1> <p>근육 형성과정은 세포 내와 분자적 단계에서 다양한 변화와 더불어 극적인 형태변화를 동반하므로 골격근은 배 발생 과정 중에서 세포의 운명과 분화에 관한 기작을 설명하는데 유용한 조직으로 사용되어져 왔다. 골격근 세포의 분화는 매우 질서 정연한 다단계의 과정을 거쳐서 형성되어진다. 즉, 근육형성 전사인자들의 발현, 세포주기의 억제, 근육-특이 단백질의 발현, 그리고 세포간의 융합을 통한 다핵의 근육소관을 형성함으로 이루어진다. 그 중 세포주기억제의 예로써 TSA (Trichostatin A)는 histone deacetylase (HDAC) 저해제로 잠재적으로 성장을 억제하고 분화를 유도하며 형질 전환된 세포에서는 죽음을 유도하며 핵 내의 히스톤 단백질을 아세틸화 함으로 여러 가지 전사를 조절한다고 알려져 있다.</p> <p>Histone deacetylase는 크게 두 가지로 분류되며 첫 번째는 HDAC1, HDAC2, HDAC3, HDAC8로 다양한 세포에서 발현되며 두 번째는 HDAC4, HDAC5, HDAC6, HDAC7 로 심장, 뇌, 골격근에 주로 중요하게 발현된다. 특히, HDAC5는 미분화된 근육아세포의 핵내에 위치해서 MEF2와 결합함으로써 근육형성과정을 억제하고 있다가 분화가 유도되면 calcium/calmodulin-dependent protein kinase (CaMK)에 의해서 HDAC5의 amino-terminal 두 곳이 인산화 되고 이것을 intracellular chaperone protein 14-3-3이 인지하여 HDAC5와 결합한 후 세포질로 이동하게 됨으로써 분화가 유도된다.</p> <p>NF-B는 면역과 염증반응에 관련된 유전자들을 조절하는 Rel 전사인자 family에 속한다. 대부분의 세포에서 NF-B는 \( \mathrm{I} \kappa \mathrm{B} \)와 복합체를 이루어 불활성상태로 세포질에 존재한다. 이것에 자극이 주어지면 \( \mathrm{I} \kappa \mathrm{B} \)가 인산화 되고 이것은 26S proteasome 복합체에 의해서 분해되어지고 NF- \( \kappa \) B는 핵으로 이동하여 전사를 조절하게 된다. 미분화된 C2C12 myoblast에서 NF- \( \kappa \) B는 활성을 갖게되어 근육형성과정 전사인자인 MyoD의 활성을 강력하게 억제시킴으로써 분화과정을 억제한다. 그러나 분화가 진행되는 동안 이 활성화는 감소하게 된다. HDAC에 의한 NF- \( \kappa \) B의 조절은 개구리의 중배엽 유도에 있어 NF\(-\kappa \mathrm{B} \를 활성화시킴으로써 중요한 신호전달로 작용하는 FGF (fibroblast growth factor) signaling을 매개한다는 보고가 있으며, SMRT (silencing mediator of retinoic acid and thyroid hormone receptors)와 mSin3과 결합체를 이루어 NF\(-\kappa \) B의 transactivation을 억제한다는 보고가 있지만, 근육세포주에서 TSA에 의한 NF- \( \kappa \)B의 조절은 거의 보고된 바가 없다. 이에 본 연구는 TSA에 의한 근육형성과정과 NF- \( \kappa \) B의 조절에 미치는 영향을 살펴보고자 한다.</p>