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예쁜꼬마선충의 발암 모델에서 Rab8 small GTPase와 FGF/FGFR에 의한 발암성 EGFR 신호 전달 조절 : Rab8 small GTPase and FGF/FGFR mediate oncogenic EGFR signals in C. elegans Muv model 원문보기

  • 저자

    최정화

  • 학위수여기관

    세종대학교 대학원

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    생명공학과

  • 지도교수

    문은이

  • 발행년도

    2014

  • 총페이지

    vii, 51 p.

  • 키워드

    Rab8 intracelluar trafficking EGFR C. elegans FGF/FGFR;

  • 언어

    eng

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T13541133&outLink=K  

  • 초록

    Rab GTPase들은 표피 성장 인자 수용체(EGFR)와 같은 성장인자 수용체를 포함한 많은 단백질들의 세포내 수송을 조절하는데 중요하다. Rab GTPase들과 이들의 effector들은 암을 비롯한 인간의 질병에 관련되어 있다. EGFR은 단경막(經膜) 성장인자 수용체로 타이로신 인산화 효소 기능을 가지며, 일반적으로 상피세포 암에서 발현된다. EGFR은 암세포 증식과 암성장을 촉진하는데 주요한 역할을 한다. 그럼에도 불구하고, 항암제로서 EGFR-TK에 대한 억제제는 내성과 같은 몇 가지 문제로 인해, 기대만큼 효과적이지 못하다. 그러므로 우리는 EGFR-TKI에 대한 내성을 가지는 암세포를 치료할 수 있도록 Rab의 발현을 억제하는 방법을 시도해 보았다. 발암성 EGFR 신호와 관련이 있는 Rab를 찾기 위해서, 우리는 jgIs25라는 형질전환 선충과 예쁜꼬마선충에 존재하는 30개의 rab RNAi clone을 이용하여 RNAi 스크린을 실시하였다. jgIs25는 환자에서 발견되는 발암성 EGFR-TK[T790M-L858R]를 과발현시켜 multivula 표현형을 나타내고, TKI에 대한 내성을 지니고 있다. 이 스크린을 통해서, 우리는 rab-6.2와 rab-8이 과도한 EGFR 신호에 의해 형성되는 Muv 발달에 필요하다는 것을 알 수 있었다. 다음으로 lin-15(n765), let-23(sa62), let-60(n1700)와 같은 다른 Muv 돌연변이 개체들을 이용하여 RNAi 실험을 진행하였다. rab-6.2 RNAi와 비교하였을 때, rab-8 RNAi는 let-60(n1700)의 Muv 표현형을 더 많이 억제하였다. 이런 이유로 우리는 rab-8에 집중하기로 하였고, RAB-8::GFP를 발현하는 형질전환선충을 제작하여 rab-8이 선충의 생식기에서 발현하는 것을 확인하였다. rab-8은 VPC(Vulval Precursor Cell)에서 섬유아세포 성장 인자(FGF)를 분비에 관여한다. 그래서 우리는 FGF 신호전달이 Muv 형성에 영향을 주는지 알아보았다. 예쁜꼬마선충의 FGF와 FGF수용체는 sex myoblast의 이동과 생식기세포의 극성을 결정하는 데 작용한다. egl-15/FGFR과 egl-17/FGF 돌연변이들은 jgIs25의 Muv 표현형을 효율적으로 감소시켰다. 이 결과, 우리는 Muv을 형성하는 동안에 RAB-8이 FGF 분비를 통하여 Ras 하위단계의 신호전달을 매개할 것이라 생각한다. Rab-8은 활성을 가지기 위해서 GEF(Guanine nucleotide Exchange Factors)와 GAP(GTPase-Aactivating Proteins)이 필요하다. 우리는 FGF 분비와 암 발생을 막기 위해서 이런 인자들이 새로운 표적 후보 분자가 될 수 있을 것이라 생각하였다. 염기서열의 유사성을 조사하여, 우리는 몇 개의 유전자를 선택하였고, 이 유전자들에 대한 RNAi 실험을 진행하였다. F54C9.11 RNAi 효과가 EGFR 신호전달상에서 rab-8과 비슷한 양상을 보였다. 그래서 우리는 이 유전자가 FGF 분비와 Muv형성에 필요한 RAB-8의 조절자일 것이라 생각한다. 현재 우리는 ectopic cell fate에서 rab-8이 FGF분비에 필요하다는 것을 증명하기 위해 노력하는 중이다. 또한 우리는 암세포주를 통하여 예쁜꼬마선충에서 우리가 발견할 것들을 확인할 것이다.


    Rab GTPases are important to regulate intracellular trafficking of many proteins including growth factor receptors such as the epidermal growth factor receptor(EGFR). Rab GTPases and their effectors are associated in many human diseases including cancer. EGFR is a transmembrane growth factor receptor tyrosine kinase commonly expressed in epithelial tumors. In cancer, EGFR plays a major role in facilitating cell proliferation and malignant growth. Nvertheless, EGFR-TKI(tyrosine kinase inhibitor)s as anticancer drugs are less effective than expected because of several problems such as resistance. Thus, we tried to overcome the resistance of cancer cells against EGFR-TKI by inhibiting Rab expression. To identify Rabs that are associated with the oncogenic EGFR signaling, we performed RNAi screens using the jgIs25 transgenic strain and 30 feeding RNAi clones for C. elegans rab genes. jgIs25 displays the multivula(Muv) phenotype by expressing the oncogenic EGFR-TK[T790M-L858R] and is resistant against TKIs. In this screen, we identified that rab-6.2 and rab-8 were required for Muv development induced by excessive EGFR signals. Further RNAi experiment using other Muv mutants including lin-15(n765), let-23(sa62) and let-60(n1700) also revealed that rab-8 RNAi suppressed the Muv phenotype of let-60/Ras well compared to rab-6.2 RNAi. For this reason, we focused on rab-8, and verified rab-8 expression in the vulva using the transgenic worm expressing RAB-8::GFP. Since rab-8 functions in FGF secretion from VPC(Vulval Precursor Cell)s, we tested whether FGF signals are involved in Muv formation. C. elegans egl-15/FGFR and egl-17/FGF were known for sex myoblast migration and vulval polarity determination. Both egl-15 and egl-17 mutants suppressed the Muv phenotype of jgIs25 efficiently. These results suggest that RAB-8 may mediate the downstream signals of Ras through FGF secretion during Muv formation. The activity of Rab is regulated by GEF(Guanine nucleotide Exchange Factors) and GAP(GTPase-Aactivating Proteins). We anticipate that these proteins are candidates for new target molecules in order to block FGF secretion and tumorigenesis. According to sequence homology, we selected several C. elegans genes. We performed RNAi for these genes which were presumed to be rab-8 effectors. F54C9.11 RNAi effect was similar to rab-8 on EGFR signaling. So, we expect that this gene is specific rab-8 regulators involved in FGF secretion and Muv formation. Now, we are trying to prove that rab-8 is required for FGF secretion in the ectopic cell fate. We are also trying to apply our findings in C. elegans model to cancer cell study.


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