HUVEC과 HeLa 세포에서 SEPHS1 결핍이 세포에 미치는 차별적 영향

Abstract

Selenophosphate Synthetase (SEPHS)는 21번째 아미노산인 selenocysteine을 합성할 때 필요하며, selenium donor인 selenophosphate를 합성할 때 사용되는 효소이다. 진핵생물에서는 두 가지 isoform인 SEPHS1과 SEPHS2가 존재한다. SEPHS2만이 효소 활성을 보인다. SEPHS1은 효소 활성은 없지만, 선행 연구를 통해 세포의 기능 유지 및 세포 내 산화-환원 항상성 조절에 관여한다고 밝혀졌다. 산화-환원 항상성은 세포 및 조직의 정상적인 기능을 유지하는 데 중요한 역할을 하며, 인간의 건강에 있어 퇴행성 질환 및 암과 같은 질병의 위험인자로 간주하고 있어 매우 중요한 생리적 조절 기작이다. 이러한 산화-환원 항상성을 유지하는 데 있어 Sephs1이 중요한 역할을 함을 본 실험실 연구를 통해 밝혀졌다. 기존 실험들은 동물의 암세포에서 SEPHS1 결핍을 통해 기능을 밝혀내었었다. 이번 연구에서는 사람의 자궁경부 암세포(HeLa)와 탯줄 정맥 내피세포(HUVEC)에서 SEPHS1을 결핍시켜 기능을 규명하고자 knockdown을 유도하였다. SEPHS1이 knockdown 되었을 때 세포 내 ROS가 축적되었으며, 그중 superoxide가 축적되었음을 확인하였다. 또한 SEPHS1이 knockdown된 정상 세포에서는 이틀째부터 세포 사멸이 관찰되었다. 반면 암세포에서는 세포 사멸이 관찰되지 않았다. 본 연구에서는 사람의 세포에서 SEPHS1이 결핍되었을 시 세포에 미치는 영향을 확인하고자 하며, 앞서 동물세포에서 밝혀진 SEPHS1의 기능인 산화 환원 항상성 유지가 사람 세포에서도 비슷한 영향을 주는지 확인하려 한다. 또한 정상 세포와 암세포에서 SEPHS1을 결핍하였을 때 나타나는 차이점을 확인하고 그 이유를 분자적 수준까지 연구하여 규명하고자 한다.

Selenophosphate Synthetase (SEPHS) is an enzyme needed for synthesizing selenophosphate which functions as donor of selenium for selenocysteine. In eukaryotes, two isoforms of SEPHS (SEPHS1 and SEPHS2) exist. Only SEPHS2 shows enzymatic activities. However, It is reported that SEPHS1 is involved in maintaining cells and regulation redox homeostasis. In this study, SEPHS1 is also important in human cells redox homeostasis. HeLa as human cancer cells and HUVEC as human normal cells are used to show SEPHS1 activity. When SEPHS1 was knock-downed by transfection of SEPHS1 siRNA, ROS was accumulated in cells. After HUVEC get transfected cell death occurred. On the other hand, HeLa cell growth was inhibited. This study has a significance in human cell SEPHS1 redox homeostasis activity. This will show the difference SEPHS1 deficiency reaction on HUVEC and HeLa cell.