RNA 결합 단백질 PTBP1에 의한 간세포암의 성장과 세포주기 조절
Polypyrimidine tract-binding protein 1 promotes cell growth and cell cycle progression by regulating cyclin D3 in hepatocellular carcinoma
- 주제(키워드) Polypyrimidine-tract binding protein 1 , RNA-binding protein , Hepatocellular carcinoma , cell cycle
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 김욱
- 발행년도 2018
- 학위수여년월 2018. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 분자과학기술학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000027011
- 본문언어 영어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
Polypyrimidine-tract binding protein 1 (PTBP1) is a multi-functional RNA-binding protein that regulates various post-transcriptional events such as splicing, polyadenylation, mRNA stability, mRNA localization, and internal ribosome entry site (IRES)-mediated translation. Recent studies have revealed that PTBP1 plays tumorigenic role in various types of cancers. However, functions of PTBP1 in hepatocellular carcinoma (HCC) have not been identified. Here, I assessed the role of PTBP1 in HCC and investigated the molecular mechanism by which PTBP1 regulates the growth and progression of HCC. PTBP1 expression was upregulated in human HCC and correlated with poor prognosis. Consistently, I also found that PTBP1 acts as an inducer of cyclin D3 translation in HCC cells, where PTBP1 binds to 5’-untranslated regions (5’-UTR) of CCND3 mRNA, and enhances cyclin D3 translation, thereby promoting cell cycle progression and tumor growth. Ectopic expression of cyclin D3 attenuated the effects of PTBP1 on cell cycle progression. Taken together, these results identify PTBP1 as an important regulator of HCC progression and it might be a potential prognostic marker and a novel therapeutic target in HCC.
more초록/요약
PTBP1 (Polypyrimidine tract-binding protein 1)은 RNA 결합 단백질의 일종으로 특정한 mRNA 염기서열에 결합해 유전자의 발현을 조절하는 과정에서 다양한 역할을 수행한다. 최근 많은 연구진들이 PTBP1의 비정상적인 발현이 다양한 암의 발병과 관련이 있다는 사실을 밝혀냈다. 하지만 간암의 대부분을 차지하는 간세포암종에서는 PTBP1의 기능에 대한 연구가 이루어지지 않았다. 이 논문에서는 PTBP1이 세포주기 조절 단백질인 cyclin D3의 발현을 조절함으로써 간세포암의 성장 속도와 세포주기를 조절한다는 사실을 보여준다. 간세포암 환자들의 조직을 분석한 결과, 정상 간조직보다 PTBP1의 발현이 증가해 있음을 확인했다. 또한, PTBP1의 발현이 높은 환자들일수록 비교적 예후가 좋지 않다는 상관관계를 보였다. PTBP1의 간세포암에서의 기능을 파악하기 위해 간세포암 세포주인 Hep3B에서 siRNA를 이용해 PTBP1의 발현을 감소시켰을 때, 세포의 성장과 분열 속도가 느려짐을 알 수 있었다. 또한 PTBP1의 발현을 감소시킨 후 유세포분석을 수행한 결과, 세포주기 중 G1기에서 S기로 넘어가는 과정을 막아 세포주기의 진행이 저해됨을 관찰하였다. 이러한 효과를 나타내는 PTBP1의 표적을 찾기 위해 리보핵산단백질 면역침전 분석법을 시행한 결과, PTBP1이 세포주기 조절 단백질인 cyclin D3 mRNA와 결합한다는 사실을 발견하였다. 특히, PTBP1이 cyclin D3 mRNA부위 중 특이적으로 5’말단의 비번역부위에 붙어 cyclin D3가 합성되는 번역 과정을 조절함을 밝혔다. 결론적으로, 이러한 결과는 PTBP1이 간암세포의 성장을 조절하는데 있어 중요한 역할을 한다는 사실을 보여줌과 동시에 간세포암종의 진단 표지나 치료 타깃으로서의 PTBP1의 가능성을 제시한다.
more목차
Ⅰ. INTRODUCTION
Ⅱ. MATERIALS and METHODS
1. Bioinformatics analysis
2. Cell culture
3. Transfection, small interfering RNA, and plasmids
4. Western blotting
5. Colony formation assay
6. Bromodeoxyuridine (BrdU) incorporation assay
7. Flow cytometry
8. Xenograft
9. Ribonucleoprotein Immunoprecipitation (RNP-IP)
10. Quantitative real-time PCR analysis
11. Luciferase assay
12. Nascent translation assay
13. Measurement of protein stability
14. Statistical analysis
Ⅲ. RESULTS
1. The expression level of PTBP1 is increased in HCC
2. PTBP1 promotes the growth and cell cycle progression of HCC cell lines
3. PTBP1 directly binds to CCND1 and CCND3 mRNAs and regulates their translation
4. PTBP1 binds to the 5’-UTR of CCND3 mRNA and promotes its translation
5. PTBP1 regulates cell cycle progression via cyclin D3
6. PTBP1 promotes the cell cycle progression of patient-derived primary HCC cells
Ⅳ. DISCUSSION
Ⅴ. REFERENCE
Ⅵ. ABSTRACT IN KOREAN (국문초록)
