텔로머레이스: 두 판 사이의 차이
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성체가 된 사람의 대부분의 세포들은 텔로머레이스의 활성이 떨어져 있다. 텔로미어가 짧아지면 염색체들의 끝이 합쳐지는 현상(end-end fusion)이 관찰되는데, 이 현상은 [[세포 자살]]을 이끈다. 그러나 텔로머레이스의 발현과 같은 텔로미어 길이를 유지시켜 줄 수 있는 방식이 작동되면 세포가 계속하여 분열할 수 있게 한다. 이 과정은 암 발달 과정에 매우 중요한 작용이다.<ref>Hanahan D, Weinberg R. The hallmarks of cancer. Cell. 2000;100:57–70</ref> 또한 세포들이 성장 순환 시스템 (cell cycle) 조절의 기능을 잃어버릴 경우 세포는 계속 분열을 하게 된다.<ref>Shay JW, Wright WE, Werbin H. Defining the molecular mechanism of human cell immortalization Biochim Biophys Acta. 1991;1072:1–7</ref> 이를 증명한 실험으로는 텔로머레이스를 발현하지 않는 세포에 hTERT 효소활성부분을 발현시키도록 하면 이 세포는 무한정으로 발현할 수 있는 것을 보여준 실험이 있다. 이 실험의 결과는 텔로미어가 짧아지는 과정이 세포노화를 촉진한다는 것을 증명한다.<ref>Bodnar,A.G., Ouellette,M., Frolkis,M., Holt,S.E., Chui,C.-P., Morin,G.B., Harley,C.B., Shay,J.W., Lichsteiner,S. and Wright,W.E. (1998) Extension of life-span by introduction of telomerase into normal human cells. Science, 279, 349—352</ref>. 더군다나 텔로머라아제 자체가 아니라 텔로미어 길이가 세포의 분열정도를 결정한다는 것이 증명되었다<ref>Steinert,S., Shay,J.W. and Wright,W.E. (2000) Transient expression of human telomerase extends the life span of normal human fibroblasts. Biochem. Biophys. Res. Commun., 273, 1095—1098</ref>. 이러한 사실은 인위적으로 텔로미어 길이를 조작한 실험에서 증명이 되었는데 세포분열 첫 단계 전이나 첫 단계와 두 번째 단계사이에 세포에게 hTERT 염기서열(텔로머라이제의 RNA 부분)을 세포에 넣어주면 세포는 불사의 상태로 변하는 것을 확인 실험이 바로 그것이다<ref>Morales,C.P., Holt,S.E., Ouellette,M., Kaur,K.J., Yan,Y., Wilson,K.S., White,M.A., Wright,W.E. and Shay,J.W. (1999) Absence of cancerassociated changes in human fibroblasts immortalized with telomerase</ref>
[[파일:HTERT발현 암세포 과정.png|400px|섬네일|오른쪽|hTERT를 발현시킨 세포가 세포성장과정을 거쳐 불사의 상태가 되는 과정. 세포는 세포성장의 각 위치마다 그 분열을 조절하여 세포 노화와 세포 자살을 유도한다. 만약 이 조절 부분이 텔로머레이스의 발현 같은 현상으로 억제될때 세포는 불사의 상태, 즉 암 세포가 된다]]
=== 텔로머레이스와 노화 ===
[[바다가재]], [[무지개송어]] 등 노화현상이 없는 동물이 갖고 있는 단백질 ‘텔로머라제’를 먹으면 텔로미어의 길이가 늘어나 노화를 지연시킬 수 있다. 동시에 운동 등 신체적 활동을 꾸준히 하면 텔로미어 길이가 급격히 줄어드는 것을 막을 수 있다.<ref>[최은수 기자의 미래이야기] 현대판 ‘불로초’가 142세 장수시대 연다, 매일경제, 2015-12-16</ref>
텔로미어는 말단복제문제에 의해 세포가 분열할 때 마다 짧아지는데 이 텔로미어 길이가 특정한 길이보다 더 짧아지면 이것은 더 이상 염색체의 보호기능을 할 수 없게 된다. 이런 텔로미어의 기능 상실은 [[DNA]]의 손상으로 세포에서 인식하여 세포 노화나 세포 자살 과정으로 진행된다.<ref>d’Adda di Fagagna F, Reaper PM, Clay-Farrace L, Fiegler H, Carr P, Von Zglinicki T, Saretzki G, Carter NP, Jackson SP (2003) A DNA damage checkpoint response in telomereinitiated senescence. Nature</ref> 텔로미어를 통한 세포노화, 세포 자살 과정은 암 억제 단백질인 [[p53]]을 통해 진행된다. 만약 이 단백질에 문제가 생기면 텔로미어의 길이가 짧더라도 계속 세포분열을 하는 쪽으로 진행된다. 하지만 세포 죽음의 그 다음 단계는 p53과 상관없이 일어난다. 이 과정은 염색체의 안정성을 깨뜨려 세포가 죽음으로 가도록 유도한다.<ref>Wright WE, Shay JW (1992) The twostage mechanism controlling cellular senescence and immortalization. Exp Gerontol 27:383–389</ref> 텔로미어가 짧아지는 것, 세포 노화 그리고 세포 분열 억제과정은 암을 억제하는 인간의 기본적인 방법이다.<ref>{{Wright WE, Shay JW (1992) The twostage mechanism controlling cellular senescence and immortalization. Exp Gerontol 27:383–389</ref> 반대로 텔로미어의 기능 상실과 세포 성장 순환과정의 억제는 노화과정에서 세포의 활성도를 떨어뜨리고 기관의 유지를 방해한다. 대부분의 사람의 조직과 기관들은 노화과정에서 텔로미어의 길이가 짧아진다.<ref>Djojosubroto MW, Choi YS, Lee HW, Rudolph KL (2003) Telomeres and telomerase in aging, regeneration and cancer. Mol Cells 15:164–175</ref> 텔로머레이스 발현하지 못하는 쥐를 이용한 실험에서 이 쥐들은 텔로머레이스의 활성을 보이지 않으므로 이른 노화 표현형, 특히 세포전환이 빠른 기관에서 많이 나타났다.<ref>Choudhury AR, Ju Z, Djojosubroto MW, Schienke A, Lechel A, Schaetzlein S, Jiang H, Stepczynska A, Wang C, Buer J, Lee HW, von Zglinicki T, Ganser A, Schirmacher P, Nakauchi H, Rudolph KL (2007) Cdkn1a deletion improves stem cell function and lifespan of mice with dysfunctional telomeres without accelerating cancer formation. Nat Genet 39(1):99–105</ref> 짧은 텔로미어로 인해 이른 노화과정을 겪는 쥐들은 소장 내벽의 붕괴, 백색수의 붕괴, 망가진[[B cell]], 떨어진 간기능을 보였다.<ref>Satyanarayana A, Wiemann SU, Buer J, Lauber J, Dittmar KE, Wustefeld T, Blasco MA, Manns MP, Rudolph KL (2003) Telomere shortening impairs organ regeneration by inhibiting cell cycle re-entry of a subpopulation of cells. EMBO J 22(15):4003–4013</ref>
=== 텔로머레이스와 관련된 인간의 질병 ===
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