The Study for the functional interaction of p53 and catalas

Abstract

세포주기 조절, DNA 복구, 세포자살에 관련된 주 종양 억제 단백질 p53의 활성은 DNA-damaging agents에 의해 유도된 apoptosis의 과정에 영향을 끼친다고 보고되어 왔다. p53은 세포 내 redox 단계에서의 조절과 ROS 생성, 경로에 의한 apoptosis 유도의 역할을 한다. 일반적인 aerobic metabolism은 superoxide, H_(2)O_(2) hydroxyl radical, nitric oxide를 포함한 ROS의 생성과 관련이 있다. 미토콘드리아에서의 호흡 경로에 의한 실질적인 산소 양의 감소는 superoxide로 전환이 되고 그때 mitochondrial superoxide dismutase에 의해 H_(2)O_(2)가 된다. H_(2)O_(2) 는 즉시 cellmembrane을 통해 확산되어 다양한 세포 기작에서의 signaling molecule의 기능을 한다. 주된 효소 기작은 세포내 H_(2)O_(2) 수준을 glutathione peroxidase 와 catalase 에 의해 조절된다. tetraceric catalase는 peroxisomes에서 H_(2)O_(2)가 H2O로 전환되고 O_(2)가 남는다. P53과 결합하는 단백질을 찾기 위하여 yeast two hybrid system을 사용한 결과 항산화제 효소인 catalase가 p53과 결합함을 발견하였다. 또한 in vivo 및 in vitro 실험을 통하여 p53이 catalase와 결합함을 규명하였으며, p53이 catalase 와 결합하면 catalase의 활성이 감소한다는 사실을 발견하였다. 이상의 연구결과 p53은 catalase와 결합하여 세포내 산소 라디칼의 양을 조절하는데 관여할 것으로 사료된다.|The activation of p53, a major tumor suppressor protein, which is implicated in cell cycle control, DNA repair, and apoptosis, has been reported to be involved in the process of apoptosis induced by DNA-damaging agents p53 acts to regulate the intracellular redox state and induces apoptosis by a pathway that is dependent on ROS production. Normal aerobic metabolism in associated with the production of reactive oxygen species (ROS), including superoxides, hydrogen peroxide hydroxyl radicals, and nitric oxide. A substantial amount of oxygen reduced by the mitochondrial respiratory chain is converted to superoxide and then to H_(2)O_(2) by the mitochondrial superoxide dismutase. H_(2)O_(2) is readily diffusible across cell membranes and functions as a signaling molecule in diverse cellular events. The predominant enzymatic mechanisms that regulate intracellular H_(2)O_(2) levels are mediated by catalase and glutathione peroxidase. The tetraceric catalase converts H_(2)O_(2) to H2O and O2 in peroxisomes. To find out the new p53 interacting protein, yeast two-hybrid assay is used, and catalase is found to interact with p53. In vitro and in vivo data analysis reveals that p53 immunoprecipitate with catalase. In addition, the addition of p53 protein results in the suppression of the catalase activity. These results suggest that p53 may have an important role in the regulation of the intracellular amounts of reactive oxygen species due to interact with catalase.