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페롭토시스 세포 사멸에서 Gasdermin E 에 의한 세포막의 용해와 엑소좀의 분비 조절

  • 한규리 (Kyu Ri Han, 아주대학교 일반대학원)

초록/요약

본 연구는 페롭토시스 (Ferroptosis) 과정에서 Gasdermin E 의 역할, 특히 세포막 파열과 세포외 소포 (Extracellular Vesicle, EV) 방출에 미치는 영향을 규명한다. 페롭토시스는 철 의존성 지질 과산화와 활성산소종 (reactive oxygen species, ROS)의 축적에 의해 유발되는 세포 사멸 경로로, 세포막의 투과성을 증가시키며 염증 반응과 세포 간 신호 전달에서 중요한 역할을 한다. 기존 연구는 페롭토시스에서 활성산소종과 지질 과산화가 주요 매개인자로 작용한다는 점을 밝혀왔으나, 세포막 파열 및 세포외 소포 방출의 구체적인 분자적 메커니즘에 대한 이해는 제한적이었다. 본 연구에서는 RSL3 를 통해 유도된 페롭토시스에서 Gasdermin E 가 세포막 파열을 촉진하고 세포외 소포 방출을 활성화하는 과정을 확인하였다. 특히, Gasdermin E 의 활성화가 세포막 투과성을 변화시키고 세포외 소포 분비를 촉진하는 중요한 역할을 함을 관찰하였다. 또한, Gasdermin E 의 활성화를 억제했을 때 세포외 소포 방출이 유의미하게 감소하는 결과를 통해, Gasdermin E 가 세포외 소포 분비와 세포막 파열에 중요한 역할을 한다는 점을 밝혀냈다. 이 연구는 페롭토시스 과정에서 세포막 파열과 세포외 소포 방출 간의 관계를 규명하고, Gasdermin E가 염증성 세포 신호 전달에서 중요한 조절 인자임을 강조한다.

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목차

I. 서론 1
II. 재료 및 방법 4
A. 세포 배양 및 처리 (Cell culture and treatments) 4
B. 플라스미드 제작 및 일시적 및 안정적 형질전환 (Transient and stable transfection) 4
C. CRISPR/Cas9 knockout Cell Line 확립 5
D. 세포 용해물 (Cell lysates)과 웨스턴 블랏 (Western blot) 분석 6
E. 엑소좀의 분리, 분별 원심분리 (Differential centrifugation) 7
F. 나노 입자 추적 분석 (Nanoparticle tracking analysis, NTA) 7
G. PI 흡수 분석 (Propidium Iodide Uptake Assay, PI Assay) 8
H. 젖산 탈수소효소 분석 (Lactate dehydrogenase assay, LDH Assay) 8
I. 실시간 고해상도 3 차원 세포배양 모델 이미징 시스템 (Live imaging) 8
J. 칼슘 유입 측정 (Calcium influx measurement) 9
K. 지질 과산화 분석 (Lipid peroxidation Assay) 9
L. 세포 분획법 (Subcellular fractionation) 9
M. 세포 전기 천공 (Electroporation) 10
N. 통계적 분석 (Statistical analyses) 11
III. 결과 12
A. 페롭토시스에서 Gasdermin family 의 세포막의 용해와 엑소좀 방출에 미치는 영향 12
B. 페롭토시스 세포 사멸에서 초기 세포막 파열과 엑소좀 방출에 필수적인 GSDME 16
C. GSDME KO 세포에서의 세포막 파열, 투과성 및 엑소좀 방출에 미치는 영향 19
D. GSDME 과발현 세포에서의 세포막 파열 시간 변화 관찰 21
E. 다소포체에 비절단 GSDME 의 위치가 페롭토시스 동안 EV 생합성에 기여 23
F. GSDME 는 페롭토시스 동안 세포 내 칼슘 유입 증가 27
G. 지질 과산화는 GSDME-매개 페롭토시스 세포막 파열 및 EV 방출과 연관 30
IV. 고찰 33
V. 참고문헌 36
Abstract 39

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