학술논문
DNA 손상에 의한 c-Jun N-terminal protein kinase의 활성화 기전 및 기능에 관한 연구 / Role of c-Jun N-terminal protein kinase in the distinct forms of DNA damage-induced cell death
Document Type
Dissertation/ Thesis
Source
Subject
Language
English
Abstract
Activation of c-Jun N-terminal kinase (JNK), a member of the mitogen-activated protein kinase family, is an important cellular response that modulates the outcome of cells exposed to tumor necrosis factor (TNF) or genotoxic stress including DNA damaging agents. Although it is known that JNK is activated in response to genotoxic stress, neither the pathways to transduce signals to the activation of JNK nor the primary sensors of the cells that trigger the stress response have been identified. Here we report that receptor interacting protein (RIP), the key adaptor protein of TNF signaling, are required for the activation of JNK in cells treated with certain of DNA damaging agents such as adriamycin (Adr) and 1-β-D-arabinofuranosylcytosine (Ara-C), which cause slow and sustained activation, but not by N-methyl-N-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG), which cause quick and transient activation. Our findings revealed that this sustained JNK activation is not mediated by TNF (tumor necrosis factor) receptor signaling, but required functional ATM (ataxia telaniectasia) activity. In addition, JNK inhibitor SP-600125 significantly blocked the Adr-induced cell death, but did not affect on the cell death induced by MNNG. These findings suggest that the activation of JNK induced by distinct forms of DNA damage is regulated by different signaling pathways, and the duration of JNK activation relay the different stress response to determine the cell fate.
Mitogen-activated Protein Kinase (MAPK)그룹 중의 하나인 c-Jun N-terminal kinase (JNK)는 DNA 손상과 같은 유전적 스트레스 또는 tumor necrosis factor (TNF)와 같은 death ligand에 의한 세포의 운명을 조절하는 중요한 기능을 담당한다. 그러나 유전적 스트레스에 의해 활성화되는 JNK의 상위신호전달 체계나, 이들 스트레스에 반응하는 초기 세포내 인식기전에 대하여는 아직 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 adriamycin (Adr), 1-β-Darabinofuranosylcytosine (Ara-C)와 같은 항암제 처리에 의하여 느리고, 지속적인 JNK의 활성화가 관찰되었으며, 이는 현재까지 TNF 신호전달체계에서 중요 결합 단백질인 Receptor Interacting Protein (RIP) 과 TNFR-associated factor 2 (TRAF2)를 필요로 함을 알 수 있었다. 이와는 반대로 N-methyl-N-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG) 와 자외선 (UV-C)에 의하여 빠르고 일시적인 JNK의 활성화를 유발함을 관찰하였다. 또한 Adr 또는 Ara-C에 의한 지속적인 JNK 활성은 TNF 수용체와 연계되어 있지 않았으며, Ataxia Telaniectasia (ATM)의 활성을 필요로 한다는 것을 알 수 있었다. 흥미롭게도 mouse L 세포를 이용한 cytoplast에서 MNNG 또는 UVC와는 달리, Adr 또는 Ara-C에 의한 JNK의 활성화가 관찰되지 않음으로서, DNA 손상에 의한 지속적인 JNK의 활성화는 핵내에 있는 신호전달계를 필요로 함을 추측할 수 있었다.뿐만 아니라, JNK의 억제제인 SP-600125은 Adr 유도성 세포사멸을 억제하지만, N-methyl-N-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG)에 의한 세포사멸에는 영향을 주지 않았으며, RIP1, TRAF2 및 JNK1이 knock out된 세포에서 Adr에 의한 세포사멸이 저항성을 나타냄을 알 수 있었다. 이상의 실험결과로부터, DNA 손상에 의해 유도된 JNK의 활성은 다른 신호전달 경로에 의하여 조절될 수 있으며, 각각의 스트레스에 의한 JNK 활성화 지속기간은 세포의 운명을 결정짓는 중요한 요소라고 추정된다.
Mitogen-activated Protein Kinase (MAPK)그룹 중의 하나인 c-Jun N-terminal kinase (JNK)는 DNA 손상과 같은 유전적 스트레스 또는 tumor necrosis factor (TNF)와 같은 death ligand에 의한 세포의 운명을 조절하는 중요한 기능을 담당한다. 그러나 유전적 스트레스에 의해 활성화되는 JNK의 상위신호전달 체계나, 이들 스트레스에 반응하는 초기 세포내 인식기전에 대하여는 아직 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 adriamycin (Adr), 1-β-Darabinofuranosylcytosine (Ara-C)와 같은 항암제 처리에 의하여 느리고, 지속적인 JNK의 활성화가 관찰되었으며, 이는 현재까지 TNF 신호전달체계에서 중요 결합 단백질인 Receptor Interacting Protein (RIP) 과 TNFR-associated factor 2 (TRAF2)를 필요로 함을 알 수 있었다. 이와는 반대로 N-methyl-N-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG) 와 자외선 (UV-C)에 의하여 빠르고 일시적인 JNK의 활성화를 유발함을 관찰하였다. 또한 Adr 또는 Ara-C에 의한 지속적인 JNK 활성은 TNF 수용체와 연계되어 있지 않았으며, Ataxia Telaniectasia (ATM)의 활성을 필요로 한다는 것을 알 수 있었다. 흥미롭게도 mouse L 세포를 이용한 cytoplast에서 MNNG 또는 UVC와는 달리, Adr 또는 Ara-C에 의한 JNK의 활성화가 관찰되지 않음으로서, DNA 손상에 의한 지속적인 JNK의 활성화는 핵내에 있는 신호전달계를 필요로 함을 추측할 수 있었다.뿐만 아니라, JNK의 억제제인 SP-600125은 Adr 유도성 세포사멸을 억제하지만, N-methyl-N-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG)에 의한 세포사멸에는 영향을 주지 않았으며, RIP1, TRAF2 및 JNK1이 knock out된 세포에서 Adr에 의한 세포사멸이 저항성을 나타냄을 알 수 있었다. 이상의 실험결과로부터, DNA 손상에 의해 유도된 JNK의 활성은 다른 신호전달 경로에 의하여 조절될 수 있으며, 각각의 스트레스에 의한 JNK 활성화 지속기간은 세포의 운명을 결정짓는 중요한 요소라고 추정된다.