신생 분비단백질의 folding과 assembly는 분비 단백질의 세포 내 이동 및 생물활성에 결정적인 역할을 한다. 다양한 ER-molecular chaperone들이 이 과정에 기여하는 것이 발견되었다. 특히, 큰 분자량과 60개 이상의 disulfide 밴드를 형성하는 Tg의 생합성은 ER내에서 posttranslation 단계를 통해 이루어지며, 그 과정이 비교적 느리게 진행되어 분비단백질의 folding 및 assembly 연구에 중요한 단서를 제공한다.
<h1>서 론</h1> <p>신생분비단백질의 정확한 folding 및 assembly는 분비 단백질의 세포내 이동과 생물활성의 기능에 아주 중요하다. 많은 종류의 진핵세포에서 분비단백질의 세포내이동이란 관점에서 보면 소포체(ER)에서 Golgi complex로의 이동이 rate-limiting 단계이다. 그래서 분비단백질들의 각각 다른 folding 및 assembly시간은 결국 각각 다른 시간에 걸쳐서 ER에서 Golgi complex에 도달하는 것을 의미한다. 최근에 많은 종류의 ER-molecular chaperone들이 분비단백질의 ER내의 folding 및 assembly에 직접 관여하는 것이 알려져 있다.</p> <p>갑상선배양세포(FRTL-5 cell)에서 분비되는 분비단백질의 약 \( 80 \% \) 정도가 갑상선호르몬의 전구물질인 thyroglobulin(Tg)이다. 활성을 가진 Tg의 생합성은 ER내에서 posttran-slation 단계를 거쳐서 완성된다. 즉, ER내에서 Tg-mRNA로부터 신생된 Tg-peptide가 unfolded monomer-Tg로 만들어져 일정시간이 경과하면서 ER-molecular chaperone의 도움을 받아서 folded monomer-Tg (약 \( 330 \mathrm { kDa } \))가 만들어져 ER에서 Golgi complex로 이동하기 직전에 homodime-rization이 일어나 생체활성을 가진 약 \( 600 \mathrm { kDa } \)의 분비당 단백질이 된다. Tg dimerization에 칼슘이 요구되는 것과 dityrosine bridge형성이 중요한 것으로 알려져 있지만 Tg가 ER내에서 unfolded monomer, folded monomer, homodimer과정을 거치는 것에 관한 보고는 없다. Tg는 분자량이 아주 크면서 60여개 이상의 disulfide 밴드를 형성하기 때문에 posttranslation과정이 다른 분비단백질에 비해서 아주 천천히 진행됨으로 인하여 ER내에서 일어나는 분비단백질의 folding 및 assembly의 연구를 위하여 귀중한 실마리를 제공할 수 있는 잇점이 있다. 특히, 갑상선기능저하증(hypothyroidism)의 원인중의 하나로 알려진 것이 ER에서 Tg의 misfolding 혹은 unfolding에 의한 Tg의 세포외 분비불량이다. 이런 관점에서, 본 연구에서는 ER내에서 unfolded-Tg에서 homodimer-Tg가 만들어지는 반응속도를 결정하였다. 이는 각종 갑상선질환의 진단과 치료에 중요한 의미를 가질 수 있다.</p> <h1>재료 및 방법</h1> <p>Rat의 갑상선세포유래인 FRTL-5 cell를 Coon's 배지(GIBCO)에서 배양하였다. 이 배지에는 insulin \( (10 \mathrm { mg } / \) \( \mathrm { ml } ) \), thyroid-stimulating hormone \( (0.5 \mathrm { U } / \mathrm { mg } ) \), transferrin \( (50 \mathrm { mg } / \mathrm { ml } ), 10 \mathrm { nM } \) hydrocortisone과 함께 열 처리에 의해서 비활성화된 \( 5 \% \)의 calf serum이 포함되어 있다. 세포 배양은 \( 37 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 충분한 습도가 유지되며 \( 5 \% \)의 \( \mathrm { CO } _ { 2 } \)를 유지하였다. 신선한 세포를 실험에 사용하기 위하여 2일마다 배지를 갈아주며, 세포가 culture plate에서 confluent상태를 이른 다음에 2주가 지난 다음에는 splitting하여 새로운 culture plate에 배양하였다.</p>