인체세포 telomerase구성 hTERT전사조절에 있어 Ras와 E1A의 작용

Transcriptional regulation of human telomerase catalytic subunit(hTERT) by Ras and ElA

Human telomerase RNA(hTR), human telomerase catalytic subunit(hTERT) 및 telomerase-associated protein(TPI)로 구성된 telomerase는 telomere길이 유지 및 이에 따른 세포의 immortalization과 발암화에 직접적으로 관여한다. Telomerase활성도를 나타내는 암조직 및 암세포주에서는 상기한 telomerase의 모든 구성요소가 발현되지만 telomerase활성도를 나타내지 않는 세포주나 조직에서는 TPI mRNA나 hTR은 발현되더라도 hTERT는 발현되지 않는다. 따라서 hTERT발현은 암세포에 특이하게 이루어지며 telomerase활성도의 결정인자이다. Telomerase활성화는 p53, p21WAF1 및 pl6INK4a와 같은 복합적인 proliferative lifespan barriers(PLBs) 인자들이나 불특정적인 암억제 인자들의 결손과 병행되었을 때 발암과정의 주원인이 된다. 이는 인체 암조직에서 대개 복합적인 유전자 결손 및 변형이 발견되는 이유이기도 하다. 대부분의 암세포에서 일정길이 이상의 telomere가 유지되는 까닭에 telomerase활성의 조절에 따른 암세포의 선별적 사멸유도는 암정복에 있어 중대한 관심사가 되어왔다. hTERT promoter는 c-Myc 및 Spl을 포함하여 매우 다양한 전사인자들의 작용부위를 지님이 밝혀졌고 이 결과는 hTERT가 세포 및 조직에 따라 다양한 조절기전에 의해 조절될 가능성을 제시한다. 본 연구에서는 HepG2, MCF-7, ZR-75 및 SaOS2 등의 암세포주에서 Luciferase assay를 통하여 hTERT promoter에 대한 Ras및 ElA의 작용결과를 조사하였다. 그 결과 Ras의 경우 MCF7 및 SaOS2세포주에서는 hTERT전사를 다소 촉진하지만 HepG2 및 ZR-75세포주에서는 hTERT전사를 억제하였다. ElA의 경우 HepG2 및 SaOS2세포주에서 hTERT전사를 강력히 촉진하였다. 따라서 hTERT전사조절에 있어 Ras는 세포주의 전사환경에 따라 작용이 상반되는 경우로서 hTERT promoter에 직접 작용하기보다 간접적으로 작용할 가능성이 높지만 ElA의 경우 hTERT promoter에 직접 작용하여 전사를 촉진할 가능성이 높다고 사료되었다.

Telomere length is maintained by the telomerase which is a ribonucleoprotein polymerase. In normal human cells, telomere length is not maintained and telomerase is not active except sperm and stem cells. However, in tumors, telomerase becomes active. Telomere length is a molecular clock determining cellular fate toward apoptosis, senescence or immortalization. So telomerase, as a key factor for telomere length has been studied to figure out its control mechanism. Human telomerase catalytic subunit(hTERT), as a component of teloemrase was identified as a determining factor of telomerase activity. So this study was focused on the role of ras and E1A as the possible factors involved in transcriptional control of hTERT. Ras activated hTERT promoter activity for more than two folds in MCF7 and SaOS2 cells but inhibited hTERT promoter activity in HepG2 and ZR75 cells. So the transcriptional effect of ras on hTERT promoter must be determined by cellular contexts, like accessory factors and other transcriptional factors. E1A activated hTERT promoter activity up to ten folds in HepG2 and SaOS2 cells. So E1A, as a transcriptional activator of hTERT promoter, is considered to have synergic relationships with other factors from cellular contexts because E1A strongly activated hTERT promoter activity in hTERT positive HepG2 cells in comparison with the degree of activation for hTERT in hTERT negative SaOS2 cells. Finally, it is possible that Ras and E1A are the key factors in hTERT transcription. However, further study is necessary to decide the binding factor(s) which must be interacting with Ras or E1A to access their response element on hTERT promoter.