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활성산소로 유도되는 AR42J 세포의 사멸에서 DNA 복구 단백의 역할

Title
활성산소로 유도되는 AR42J 세포의 사멸에서 DNA 복구 단백의 역할
Other Titles
Oxidative stress, DNA repair proteins and apoptosis in AR42J cells.
Issue Date
2003
Publisher
연세대학교 대학원
Description
의과학사업단/석사
Abstract
[한글] 활성산소에 의한 DNA 손상은 세포사멸을 유도하며 급성 췌장염 발병과 진행에 중요한 역할을 한다고 보고되었다. Ku70과 Ku80 단백은 DNA 손상을 복구하는 단백으로 활성산소에 의한 세포사멸 시 Ku70/80이 관여할 것으로 예상된다. 본 연구는 활성산소를 만들어내는 효소체계인 Glucose/Glucose oxidase(G/GO)를 처치하여 췌장 선세포주인 AR42J에 세포 손상을 유도한 후 Ku70, Ku80 단백의 변화를 관찰하고 이때 활성화되는 세포고사 단백(poly[ADP-ribose] polymerase, p53, Bcl-2)의 변화를 관찰하고자 하였다. 또한 G/GO로 세포고사 유도시 caspase와 Ku 단백의 관련성을 알아보고, 이를 통해 세포사멸의 손상 기전을 규명하고자 하였다. AR42J 세포는 G/GO 처치로 농도 및 시간 의존적으로 과산화수소 생성이 증가하였고 세포사멸이 증가하였다. 세포사멸과 함께 세포고사 지표 단백들이 활성화를 확인함으로 G/GO 처치에 의한 세포사멸시 세포고사 역시 일어남을 확인하였다. G/GO 처치시 세포 핵 내 Ku 단백 량, Ku의 DNA-end 결합 능이 감소하였으며 Ku 단백의 감소는 caspase-3 억제제 처치에 의하여 억제되었다. Ku70 또는 Ku80 과다 발현 유전자나 Ku dominant-negative mutant 유전자로 형질 전환시킨 세포에서 G/GO 처치에 의한 세포사멸을 정상세포와 비교한 결과, Ku 단백이 세포 생존 단백으로 세포 사멸을 억제함을 알 수 있었다. 이상의 결과로 보아 G/GO 처치에 의하여 생성되는 활성산소가 AR42J 세포의 DNA를 손상시키며 이 DNA 손상은 Ku70/80에 의해 복구되나, 과다한 활성산소가 세포 내 생성되면 caspase-3가 활성화되어 Ku70/80 단백을 분해하여 DNA 손상과 세포 고사가 유도됨을 알 수 있었다. 따라서 활성산소에 의한 췌장 선세포의 손상시 DNA 복구 단백인 Ku70과 Ku80 단백이 췌장 선세포의 방어기전으로 작용할 것으로 생각된다.
[영문] Cell death linked to oxidative DNA damage has been implicated in acute pancreatitis. During DNA damage, DNA repair proteins, Ku70 and Ku80, prevent cell death but severe DNA damage beyond the capacity of the DNA repair proteins triggers necrosis or apoptosis. This study aims to investigate the role of Ku70 and Ku80 on apoptotic cell death, induced by oxidative stress in pancreatic acinar AR42J cells. We examined Ku expression(by western blotting), cell viability(by cell counting and MTT positive cells) and apoptosis( by DNA fragmentation and poly[ADP-ribose] polymerase cleavage, expression changes of p53 and Bcl-2) of the cells treated with or without hydrogen peroxide(H2O2), which is continuously generated by glucose oxidase(GO) acting on -D-glucose, G/GO, and also in the absence or presence of caspase-3 inhibitor. G/GO induced slight changes in cytoplasmic Ku70 and Ku80, but drastic decrease in nuclear Ku70 and Ku80 time- and concentration-dependently. Ku70 and Ku80 expression in whole cell extracts were not changed. G/GO-induced alterations in Ku expression were inhibited, in part, by caspase-3 inhibitor. G/GO-induced apoptosis, which was in parallel with loss of nuclear Ku70 and Ku80, in wild-type cells and the cells transfected with the control pcDNA3 vector. G/GO did not induce apoptosis in the cells transfected with either Ku70 or Ku80 expression gene, but increased apoptosis in those transfected with Ku dominant-negative mutant. Conclusively, nuclear loss of Ku70 and Ku80 may cause the loss of defense against oxidative DNA damage and thus, underlie the mechanism of apoptosis in pancreatic acinar cells after oxidative stress.
URI

http://ir.ymlib.yonsei.ac.kr/handle/22282913/128232
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2. 학위논문 > 1. College of Medicine (의과대학) > 석사
Yonsei Authors
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