이중나선 절단에 따른 DNA손상복구 과정에서 MMR의 역할연구

Abstract

이중나선 절단에 따른 DNA손상복구 과정에서 MMR의 역할연구

Ankita Shahi (De) 지도교수: 유호진 조선대학교 대학원 생물신소재 학과

MSH6는 mismatched DNA base를 복구하는데 중요한 역할을 하는 단백질로 널리 알려져 있다. 그러나 최근연구들은 여러 DNA손상복구 pathway는 연관되어 있다고 보고되고 있음으로 mismatched DNA 손상복구에 관여하는 MSH6 또한 다른 DNA손상복구에도 관여 할 수 있음을 시사한다. 본 연구에서는 결합 단백질을 조사하는 yeast two-hybrid를 통해 MSH6는 Ku70과 결합함을 보았다. Ku70은 DNA-dependent protein kinase의 중요한 조절자로서 Ku86과 복합체를 이루며, DNA의 이중나선절단에 따른 손상복구에 중요한 역할을 하는 단백질이다. mismatched DNA손상복구에 중요한 MSH6가 DNA이중나선절단 복구에 관여하는 Ku70과 결합은 다양한 DNA 손상복구 과정들이 상호 연관됨을 암시한다. 먼저 세포 수준에서 MSH6와 Ku70의 결합을 확인하였고, 이두 단백질의 결합은 방사선 조사(ionizing radiation, IR)나 neocarzinostatin(NCS)에 의해 증가함을 확인하였다. 또한 과발현실험을 통해 이 두 단백질의 결합이 직접적인 결합임을 증명하였다. MSH6는 정상세포에서는 핵내에 산발적으로 존재하나, IR이나 NCS같은 DNA 이중나선절단 유도시엔 DNA foci를 이룸을 면역염색법을 통해 관찰하였다. 이런 MSH6 foci는 DNA 손상반응 유도시 Ku70과 공존(colocalization)하며, DNA손상 marker인 γ-H2AX와도 공존하면서 MSH6 foci가 DNA damage foci임을 증명하였다. 다음으로 두 단백질의 결합에 따른 DNA손상복구에 미치는 영향을 조사하기 위해, MHS6가 결핍된 세포주를 제작하였다. MSH6 결핍 세포주에서 이중나선절단에 따른 복구가 정상세포에 비해 감소함을 comet assay를 통해 확인하였다. 또한 MSH6 과발현에 의해 DNA손상복구의 감소가 회복됨을 보았다. 또한 clonal survival assay를 통해 MSH6가 결핍된 세포는 정상세포에 비해 IR에 민감함을 확인하였고 γ-H2AX foci또한 감소하였다. 따라서, 본 연구 결과는 mismatched DNA 복구에 관여하는 MSH6가 Ku70과의 결합을 통해 이중나선 절단에 따른 비상동말단결합 과정에 관여함을 증명하였다. 이는 MMR단백질이 mismatched DNA 복구외에 이중나선절단에 따른 복구에도 관여함을 증명함으로써 여러 다양한 DNA손상복구 과정들은 상호 연관되어 있음을 시사한다.