기술동향
SNPH에 의한 종양의 생장과 전이 조절
- 등록일2021-12-02
- 조회수3522
- 분류기술동향
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자료발간일
2021-11-30
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출처
한국분자·세포생물학회
- 원문링크
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키워드
#SNPH#종양#전이
- 첨부파일
SNPH.pdf
SNPH에 의한 종양의 생장과 전이 조절
◈목차
[서론]
[본론]
[결론]
◈본문
[서론]
정상세포는 끊임없이 생성되는 비정상적 신호와 다양한 스트레스에 노출되어 있으며, 이러한 비정상적인 환경으로 인해 생성되는 변형과 이에 따른 오작동을 방지하기 위한 많은 장치들을 가지고 있다. 가령, 세포는 세포를 감시하고 세포 주기를 조절하기 위한 체크포인트 (cell cycle checkpoint)가 존재해서 DNA손상과 손상된 세포의 분열을 막는다. 또한, 대사활동에 있어서도 대사물질, 효소들의 발현양과 변형 조절 등을 통해 대사의 방향을 결정한다. 이러한 조절의 실패로 인해 손상된 세포나 세포내 구성성분의 사멸은 자기소화작용 (autophagy) 혹은 세포자살 (apoptosis) 등의 예정된 세포사멸 (programed cell death)을 통해 제거되어 정상적인 생활사를 유지한다. 종양을 유발할 가능성이 높은 이른바 종양 유전자 (oncogene)는 대부분 여러 요인에 의해 변형이 일어나 정상적인 세포 생장을 유지하기 위한 장치들 특히, 세포주기 조절을 무력화시켜 비정상적인 세포의 생장을 유도한다.
종양세포는 앞서 언급한 세포의 감시와 사멸 작용의 조절 실패에서 기인한 비정상적 생장을 하는 세포로 정상세포와는 다른 생리를 지닌다. 특히, 세포 대사에 있어 정상세포와는 다른 보편적인 특징을 지닌다. Warburg 효과라 잘 알려진 대로 종양세포는 포도당 수송단백질 (glucose transporter proteins; GLUTs)의 과발현에 따른 포도당 흡수율이 증가하며, 이렇게 상대적으로 다량 흡수된 포도당의 활용 또한 정상세포와 뚜렷한 차이를 보인다. 정상세포의 경우, 운동하는 근육을 제외하고는 산소가 있는 조건에서는 흡수된 포도당이 대부분 미토콘드리아의 산화적 인산화과정 (oxidative phosphorylation)에 참여하는 운명을 겪지만, 종양세포의 경우, 산소가 충분한 조건에서도 80 - 90% 가량이 해당과정 (glycolysis)을 통해 ATP를 생산한다.
또 다른 특징으로는 소위 adaptation, plasticity라 일컫는 유전자적 혹은 비유전자적 변화 방법으로 생장에 불리한 환경에의 적응을 꾀한다는 점이다. 빠르게 생장하는 종양세포는 대사환경에 따른 산화적 스트레스, 영양분 결핍, 저산소 등의 생장에 불리한 환경에 노출되며, 이러한 환경은 동일 암종이라 하더라도 콜로니에서의 위치, 이웃하는 세포 등에 따라 스트레스의 정도가 다양하다. 종양세포는 이러한 스트레스를 극복하기 위해 유전자적ㆍ비유전자적 변형을 통해 대사 재설정 (metabolic reprogramming and rewiring)을 꾀하여 주어진 환경을 극복하거나 새로운 환경으로의 긴 여정 (long-distance travel so called ‘Metastasis’)을 떠나기도 한다. 이러한 이유로 같은 콜로니에 위치한 동일 암종이라 하더라도 종양의 환경에 따라 종양 이종성 (tumor heterogeneity)를 지닌다.
최근 생체내 대사 중추가 되는 미토콘드리아의 생체에너지와 산화 스트레스의 조절, 미토콘드리아 역학 변화 (mitochondrial dynamics) 조절이 종양 세포의 생장과 전이에 영향을 준다는 많은 증거를 보이고 있다 [1, 2, 3]. 이 글에서는 미토콘드리아 Syntaphilin (SNPH)이라는 단백질에 의한 미토콘드리아 역학 변화 및 종양의 생장과 전이 변화에 대해 소개하고자 한다.
[본론]
✓ 미토콘드리아의 이동성과 종양세포의 이동
종양의 치료 약물 발굴을 위해 종양세포 생장에 대한 연구 뿐만 아니라 전이에 대한 연구가 활발히 진행되어 오고 있다. 최근 5-6년간 세포의 이동성 및 전이에 대한 연구에 있어 새로운 가능성과 증거들이 나오기 시작했다. 그 중 주목할 만한 발견은 종양세포에서 미토콘드리아의 이동성과 종양의 침윤 능력에 관한 것인데, 핵 주변에 모여 있는 미토콘드리아아가 외피 세포 골격 (cortical cytoskeleton)으로의 이동성을 보이고, 이러한 미토콘드리아의 외피 세포 골격으로의 이동이 종양세포의 침윤과 이동성을 높인다는 것이다. 이는 종양의 침윤 시, 침윤이 일어나는 장소에 집중해 막 변이와 종양세포의 이동을 위해 막대한 에너지가 필요할 때, 이동 가능한 농축된 에너지 제공자인 미토콘드리아를 종양 침윤 장소로 이동시켜 효과적인 침윤을 완성하게 한다.
...................(계속)
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