Angiostatin은 plasminogen에서 생성된 단백질 조각으로, 내피세포의 성장과 이동을 억제하여 암의 성장과 전이를 방지한다. 본 연구에서는 Pichia pastoris로부터 plasminogen kringle 5를 재조합 단백질로 발현시키고 정제한 뒤, 이를 이용해 내피세포 이동을 저해하는지 및 ERK1/2 신호 전달과 세포골격 재배열에 어떠한 영향을 미치는지 조사하였다.
<h1>서 론</h1> <p>Angiogenesis는 기존의 혈관으로부터 새로운 혈관이 생성되는 것을 의미하여 암의 성장과 전이에 필수적이다. 이러한 관점에서 혈관 신생 억제는 암의 치료를 위한 중요한 전략으로 제시되어 왔고, 이에 따라 혈관신생 억제제들에 대한 수많은 연구가 계속되고 있다. Plasminogen의 첫 번째부터 네 번째까지의 4 개의 kringle 도메인으로 구성되어 있다고 알려져 있는 angiog-statin은 혈액 단백질인 plasminogen이 proteinase에 의해 생성된 단백질 조각으로 내피세포의 성장과 이동을 억제함으로써 암의 성장 및 전이를 억제한다고 알려져 있다.</p> <p>Kringle 도메인은 약 80 개의 아미노산으로 이루어져 있고, 엄격히 잘 보존된 3 개의 이황화 결합으로 묶인 2 중 고리 구조를 이루고 있으며, 여러 가지 혈액 응고와 관련된 단백질들 내에 존재하는 domain이다. 독특한 kringle do-main만으로 이루어진 angiostatin이 강력한 혈관신생 억제효과 및 항암 효과가 있다는 것이 보고된 이래, 여러 다양한 단백질에서 기원한 kringle만으로 구성된 펩타이드들도 혈관신생 억제 효과가 있다는 연구 결과들이 보고되었다. 그렇지만 모든 kringle이 혈관 신생 억제를 나타내기 위해 내피세포의 기능들을 동일하게 저해하는 것은 아니며 kringle 마다 차별적인 활성이 보고되었다. 예를 들어 an-giostatin을 구성하는 각각의 kringle을 대상으로 한 연구 보고에 의하면, plasminogen kringle 1-3 (PK1-3)는 내피세포의 성장을 억제하는 반면, 이동에는 거의 효과가 없고, plasmi-nogen kringle 2-3 (PK2-3)는 세포증식에는 효과가 없는 반면 이동은 강력하게 억제하였다.</p> <p>Angiostatin의 경우 아직 세포적, 분자적 작용기전이 명확히 밝혀지지 않았으나 가능한 작용기전들이 제시되었다.\( \mathrm{F}_{1}-\mathrm{F}_{0} \) ATP synthase와 angiostain이 직접 결합함으로써 apoptosis를 유도하여 anti-proliferation 작용을 가져온다는 보고 외에도 integrin \( a v \beta 3 \) 와 결합함으로써 plasmin이 유도한 세포의 이동을 억제한 다른 연구 결과도 보고되었다. 또한, angiostatin이 angiomotin과 결합하여 focal ad-hesion kinase (FAK)의 activation을 가져옴으로써 내피 세포의 이동을 조절할 수 있다고 보고되었다.</p> <p>Plasminogen kringle 5 (PK5)는 cell cycle G1 arrest 와 apoptosis 유도를 통해 growth factor가 유도한 angiogenesis 를 억제한다고 알려져 있고 이러한 anti-angiogenic activity는 분열중인 내피세포의 표면에 노출된 receptor인 glucose-regulated protein 78 과의 binding 이 중요한 역할을 한 다는 최근의 보고가 있었다. 특히 이들은 다른 plasminogen kringle과의 활성 비교에서 내피세포의 성장 억제에 가장 강력한 활성을 지니는 것으로 보고되었다. 그렇지만 이들이 PK5의 혈관 신생 억제와 관련된 작용 기전을 충분히 설명하지 못하고 있다. 또한 PK5의 경우 내피세포 증식에 관련한 연구가 중심을 이루고, 내피세포를 이용한 세포 이동에 대한 효과가 보고된 바 있으나, 이에 대한 작용기전은 연구 된 바 없다.</p> <p>따라서, 본 연구에서는 Pichia pastoris로부터 plasminogen kringle 5 를 재조합 단백질로 발현, 정제하고, 정제된 단백질이 내피세포 이동을 효과적으로 저해하는지 조사하였고, PK5의 내피세포 이동 억제 작용에 대한 작용기전에 알아보기 위해, 내피세포 이동에 중요한 신호 전달계인 ERK1/2의 활성화와 세포골격의 재배열에 어떠한 영향을 주는지 조사 하였다.</p>