Okadaic Acid에 의한 FRTL-5 갑상선 세포주의 Apoptosis 유도

Induction of Apoptosis in FRTL-5 Thyroid Cells by Okadaic Acid

본 연구에서는 FRTL-5 갑상선세포에서 Protein phosphatase type 1(PP-1)과 type 2A(PP-2A) 효소의 억제제인 okadaic acid에 의한 apoptosis 유도 기전에 대하여 이해하고자 하였다. FRTL-5 갑상선세포에 다양한 농도( 10∼80nmol )의 okadaic acid를 처리 한 후 caspase 3와 PLC−γ1 분절을 확인 한 결과 40nmol 농도에서부터 caspase 3활성과 PLC−γ1 분절이 나타남을 확인하였다. Okadaic acid에 의한 apoptosis 유도 기전을 조사한 결과 anti-apoptotic 기능이 있는 Bcl-2 단백질 발현은 미약하게 감소하였으나 Bcl-xL은 농도 의존적으로 급격한 감소를 보였다. Caspase 3 효소활성을 저해하는 IAP 단백질 중 cIAP2는 okadaic acid에 영향을 받지 않았으나 cIAP1과 XIAP 단백질 발현은 농도 의존적으로 감소하였다. Okadaic acid에 의한 apoptosis 유도는 caspase 3 의존적인 기전을 보였다. Caspase 3 특이억제제를 okadaic acid와 동시에 처리 시 apoptosis가 억제되었으며 PLC−γ1 단백질의 절단 현상도 방지되었다. Caspase 3의 활성을 유도하는 cytochrome c의 유리는 okadaic acid처리 농도에 의존적으로 유리하였다. 결론적으로, okadaic acid에 의한 apoptosis 유도는 caspase 3 의존적이며, Bcl-2와 IAP family 단백질 감소현상에 의하여 야기되는 것으로 생각된다.

Objectve : Okadaic acid is a specific inhibitor of serine/threonine protein phosphatase 1 and 2A. In order to know the mechanism of apoptosis induced by okadaic acid, we treated FRTL-5 thyroid cells with okadaic acid and measured the changes of important proteins that are involved in apoptosis. Materials and Methods: We measured caspase 3 activity, PLC−γ1 degradation, the expression of XIAP, cIAP1, cIAP2, and cytochrome c release in okadaic acid-treated FRTL-5 thyroid cells. Results: Okadaic acid-induced caspase 3 activation and PLC−γ1 degradation and apoptosis were dose-dependent with a maximal effect at a concentration of 80 nmol and time-dependent with a maximal effect at 24 hours after treatment. The elevated caspase 3 activity in okadaic acid treated FRTL-5 thyroid cells are correlated with down-regulation of XIAP and cIAP1, but not cIAP2. General and potent inhibitor of caspases, z-VAD-fmk. abolished okadaic acid-induced caspase 3 activity and PLC−γ1 degradation. The release of cytochrome c in okadaic acid-induced FRTL-5 thyroid cells was dose-dependent with a maximal effect at a concentration of 80 nmol. Conclusions: These findings suggest that mechanism of okadaic acid-induced apoptosis is associated with cytochrome c release and increase of caspase 3 activation in FRTL-5 thyroid cells.