세포는 수많은 신호전달물질에 노출되어 있습니다.
이에 적절히 반응하는 기작을 알고자 하는것이 우리 실험실의 목표라고 할수 있습니다.
1) STAT3 전사인자에 의해 발현이 조절되는 유전자 탐색
배아 줄기 세포(Embryonic Stem cell, ES cell)는 모든 조직으로 분화될 수 있는 잠재력을 가진 세포입니다. 이러한 특성을 가지는 ES 세포는 LIF (leukemia inhibitory factor)라는 cytokine의 존재하에서만 그 특성을 계속 유지하며 증식할 수 있고, LIF가 없는 상태에서는 여러 조직으로 분화가 진행됩니다. 이러한 LIF를 통한 분화억제 과정은 포유동물의 분화조절과정에서 매우 중요한 의미를 가집니다. 이러한 신호전달체계는 LIF receptor와 gp130이라는 수용체가 관여하는 일련의 과정을 거쳐 이루어지는데, STAT (signal transducer and activator of transcription) 단백질은 이 과정에서 매우 흥미로운 역할을 수행합니다. 즉 STAT은 세포막에 존재하는 수용체와 Jak kinase 등에 의해 활성화되는 신호전달인자의 특성과 이러한 자극에 의해 핵으로 이동하여 특정유전자의 전사를 조절하는 전사조절인자의 특성을 동시에 갖습니다. 이러한 점들을 바탕으로, 본 실험실에서는 초기발생단계에서 STAT3에 의해 어떠한 유전자의 발현이 조절되는가를 ChIP (chromatin immunoprecipitation) 방법 등을 이용하여 밝히고자 합니다.
2) 암세포에서 protein kinase A의 신호 전달 기작
protein kinase A에는 type I과 II 두 가지가 알려져 있는데, RI, RII 두 가지 regulatory subunit가 공통의 catalytic subunit와 결합함으로써 구별이 됩니다. type I과 type II PKA의 균형은 개체의 발생과 유지에 있어서 매우 중요한 과정인 세포의 증식과 분화, apoptosis와 밀접하게 관련되어 있습니다. 본 실험실의 연구결과, RI 또는 type I PKA는 세포의 성장과 암화에 관련되어 있고, RII 또는 type II PKA는 성장 억제와 분화에 관련되어 있다는 것을 확인하였습니다. 최근에, 여러 가지 암세포들에 8-Cl-cAMP를 처리하면 성장 둔화, 분화, apoptosis 와 같은 다양한 반응을 보이는 것을 관찰하였습니다. 현재는 8-Cl-cAMP에 대한 암세포의 서로 다른 반응의 조절 기작에 초점을 맞추고 있습니다. 특히, 8-Cl-cAMP는 신경모세포종에서 apoptosis를 일으키지만 정상 신경 세포에는 영향이 없는데, 이는 특이적인 항암제로서의 가능성을 시사합니다. 8-Cl-cAMP에 의한 apoptosis의 기작을 세포 주기와 apoptosis 관련 단백질들과 연계해서 연구를 진행하고 있는 중입니다.