2, 3, 7, 8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin으로 형질전환된 각질화세포의 자외선 B에 대한 분자생물학적 반응

Abstract

The expression of nm23-H1, nm23-H2, p53, c-myc, cyclin D1, and k-ras genes were investigated in TCDD transformed human keratinocyte RHEK1 cells by exposure to UVB 200 J/m2. For 3 days after irradiation the transcriptional kinetics of these genes were evaluated. The expression of nm23-H1 and H2 were highly increased at 6 hours post-irradiation and recovered in about 3 days to level of pre-irradiation. In cyclin D1 there was a temporary increased expression at 3 hours post-irradiation, but after that time its expression increased minimally. The kinetic of p53 expression was not constant, but showed a decreased tendency. K-ras expression level was decreased by degrees. The decrease in c-myc expression might be related to wavelength- specific induction. In this experiment, S-phase prolongation was a typical alternation in early phase after UVB irradiation. The decreased p53 and k-ras expression and the increased expression of cyclin D1 pushed G1-¤S phase transition, and during prolonged S-phase the increased expression of nm23-H1 and H2 might be involved in cell cycle progression, suggesting a function concomitant with prolongation of S-phase after UVB irradiation. TCDD transformed human keratinocyte RHEK1 cell line had 2 heterogeneous cell clones, near diploid and hypotetraploid, and were more resistant against UVB irradiation than RHEK1 cell line. And it had S-phase prolongation instead of G1 arrest in response to UVB irradiation, which may have negative effect to be accumulated DNA mutation without DNA repair.

태양광선 중 자외선 B는 피부암을 일으키는 중요한 환경인자이다. TCDD로 형질전환된 사람 각질화세포에 자외선 B를 200 J/m2을 조사한 후 3일간 nm23-H1, nm23-H2, p53, c-myc, cyclin D1 및 k-ras 유전자 발현을 Northern blotting으로 관찰 하였다. Nm23-H1과 H2는 자외선 조사 후 6시간까지 발현이 증가하다가 3일경에는 조사전과 같은 양으로 되었으며, cyclin D1 은 자외선 조사 3시간 후에 일시적으로 발현이 증가하였으나 3일 동안 아주 미미한 증가를 보였다. P53은 발현의 변화가 일정하지 않으나 k-ras와 같이 점차적으로 발현이 감소하는 경향이었고 c-myc은 전반적으로 자외선 조사 후에 발현이 감 소하였다. 자외선 조사 후 세포주기는 G1기에 정지하지 않고 S기가 연장되고 조사 후 2일까지 G2/M기가 정지하는 경향 을 보였다. P53과 k-ras의 발현의 감소와 cyclin D1의 발현의 증가는 G1-¤S기로의 이행을 조장하는데 관여했으며, S기가 지연되는 시기에 nm23은 발현이 증가됨으로써 각질화세포는 자외선 조사 후에도 세포가 성장되는 것으로 추정되며, cmyc 유전자는 자외선 B 조사에 특이적으로 반응해서 발현이 감소하는 것으로 추정된다. TCDD로 형질전환된 사람 각질화세포에서는 염색체 배수가 유사두배수체 (near diploid)와 저네배수체 (hypotetraploid)인 두 개의 세포 집락이 나타나며 자외선 자극에 대한 내성이 증가된 성질을 보이고 있으며, 또한 자외선 B 조사에 대해 G1 기의 정지 대신 S기가 연장되어 DNA 손상에 대한 회복없이 변이가 축적될 수 있는 세포주기를 보였다.