The Role of 14-3-3τ in EGF-induced Transformation of Human Keratinocytes

Abstract

14-3-3 단백질은 진화적으로 보존된 작은 단백질로서, 모든 진핵세포에서 발현되며, 다양한 세포 과정에 관여를 한다. 지금까지, 포유류 동물에서 β, γ, ε, ζ, η, σ, 그리고 τ의 7 가지 이성체가 존재함이 알려졌다. 14-3-3은 신호 전달을 조절하며 신호 전달의 단백질들의 이동을 도와주는 scaffold 단백질로서 작용을 한다. 그래서 14-3-3은 단백질-단백질 상호작용을 조절할 수 있다. 또한 14-3-3은 인산화된 Serine 또는 Threonine에 결합하려고 하는 성질을 가지고 있기 때문에 많은 세포내의 단백질들과 상호작용을 할 수가 있다. 최근에, 일부 14-3-3 이성체가 발암 과정 촉진 또는 억제 기능에 관여한다고 보고된 바 있으나, 14-3-3이 피부 암 발생에서 어떠한 역할을 하는지에 대한 연구는 아직 미비하다. 따라서 본 연구에서는 14-3-3τ 가 EGF로 유도된 사람 피부 세포의 transformation에 관여한다는 것을 밝히고자 하였다. Physiological 의미로서, 14-3-3τ가 knockdown 되면, HaCaT의 세포 증식과 EGF로 유도된 anchorage-independent transformation이 대조군과 비교하였을 때 억제됨을 확인하였다. 게다가, 14-3-3τ가 knockdown 된 경우에 EGF에 의한 CREB의 인산화가 감소하였고, c-Fos의 발현도 역시 억제되었다. 이 결과에 더하여, 본 연구에서는 14-3-3τ가 EGF로 유도된 사람 피부 세포의 transformation에 관여하는 분자적 기전도 조사하였다. 그 기전의 핵심으로 생각되는 부분은 14-3-3τ와 RSK2의 direct physical interaction으로, 여기에서 RSK2는 EGF로 유도된 사람 피부세포의 transformation에 중요하다고 알려져 있으며, CREB의 인산화에 직접적으로 관여하는 단백질이다. 그리고 RSK2에 14-3-3τ가 결합하는 데에 있어서 RSK2의 두 가지 Serine 잔기 (Ser325, Ser715)가 중요하다는 것 또한 증명하였다. 마지막으로는, EGF로 유도된 사람 피부세포의 transformation에서 14-3-3τ와 RSK2 상호작용의 physiological 의미도 확인하였다. 종합적으로, 본 연구는 14-3-3τ가 EGF로 유도된 사람 피부 세포의 transformation에서 RSK2와의 결합을 통해 발암 촉진제로서 작용할 수 있다는 점을 시사한다.

The 14-3-3 proteins, a family of conserved regulatory molecules, are expressed in all eukaryotic cells and have seven isoforms (β, γ, ε, ζ, η, σ, and τ) known in mammals. 14-3-3s are scaffold proteins that control of the signal transduction, direct other proteins to restricted specific pathway by interacting with many cellular proteins as a result of their specific phospho-serine/phospho-threonine binding activity. Recently, some of 14-3-3 isoforms were suggested tumor enhancers or suppressors. However, the roles of 14-3-3s in skin carcinogenesis has not been well studied yet. Here, I suggest that 14-3-3τ is involved in epidermal growth factor (EGF) - induced transformation of human keratinocytes. Knockdown of 14-3-3τ inhibited anchorage-independent cell transformation and proliferation of HaCaT induced by EGF. Moreover, phosphorylation of CREB (cAMP response element-binding protein) and c-Fos expression induced by EGF was significantly suppressed by knockdown of 14-3-3τ. Furthermore, I revealed that 14-3-3τ directly binds with RSK2, a key regulator in EGF-induced skin cell transformation and direct kinase of CREB. Additionally I identified that Ser325 and Ser715 residues of RSK2 is important for interaction with 14-3-3τ. Taken together, these findings suggest that 14-3-3τ might have a role as a tumor inducer in EGF-induced transformation of human keratinocytes, through direct interaction with RSK2.