사람의 암 세포주에서 녹색 형광단백질 유전자의 발현 양상
Expression Patterns of Adenoviral Green Fluorescent Protein Gene in Human Cancer Cell Lines
오충훈, 홍승희,
소속 상세정보
오충훈 ( Oh Chung-Hun ) - 단국대학교 치과대학 구강생리학교실
홍승희 ( Hong Seung-Hee ) - 한북대학교 식품영양학과
KMID : 0829220100340050255
Abstract
유전자의 세포 내 전달 및 발현의 효율을 높이기 위하여 다양한 방법들이 개발되고 있으며, 각각의 방법들에 대한 최적의 조건을 확립하기 위한 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 이 연구에서는 표지유전자로서 GFP를 포함한 아데노바이러스를 이용하여 암 세포주들에서 유전자의 발현 양상을 알아보고자 하였다. 연구 방법으로는 아데노바이러스에 GFP 유전자를 포함한 Ad-CMV-GFP를 제작하였고, GFP 유전자 발현에는 cytomegalrovirus(CMV) promoter를 이용하였다. 여러 암 세포주에 Ad-CMV-GFP를 0.1μl, 1μl, 10μl 농도로 처리 한 다음 시간에 따라 GFP의 발현 양상을 형광현미경을 통하여 관찰하였다. 암 세포주에서 GFP 유전자의 발현을 비교해보면, 위암 세포주인 AGS가 대장암 세포주인 HT-29와 SNU-C4보다 Ad-CMV-GFP의 발현이 높게 나타내고 있다. 특히 AGS에서는 0.1μl의 낮은 농도로 처리한 다음날부터 GFP가 발현되었고 2일 후에는 현저히 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 반면에 HT-29와 SNU-C4에서는 AGS보다 작은 수의 세포에서 GFP가 발현되었다. 그러므로 AGS에서 GFP의 발현이 가장 높게 나타나고 있으며, 1μl와 10μl의 농도에서는 1일 후에 대부분의 세포에서 3.3E+105의 밀도로 GFP가 발현되고 있으며, 2일 후에는 발현 양이 5배 이상 매우 높아짐을 확인 할 수 있었다. HT-29의 경우, 0.1μl의 농도로 처리한 후 1일에 비하여 2일 후에 약 2배 정도로 형광의 밀도가 증가하는 것을 알 수 있다. 또한 1μl의 농도에서 2일 후에 GFP의 발현 양이 최대를 나타내고 있다. SNU-C4에서 GFP의 발현의 특징은 Ad-CMV-GFP의 농도와 처리한 시간에 비례하여 증가하는 양상을 보이고 있다. 낮은 농도의 Ad-CMV-GFP가 세포 내 발현에 미치는 시간의 영향을 알아보기 위하여, 0.1μl로 처리한 후, 2일과 4일에 각각 GFP의 발현을 관찰하였다. 그 결과, AGS에서는 2일 후에 비하여 4일 후에 GFP의 발현 양이 약 2배 정도 증가하지만 HT-29와 SNU-C4에서는 GFP 발현의 차이를 보이지 않고 있다. 결론적으로 유전자 전달 벡터로서 아데노바이러스는 사람의 암 세포주들에 GFP 유전자를 발현하는데 상당히 효율적인 것으로 나타났다. 그러나 각각의 암 세포주들에서 유전자의 농도 및 시간에 따라 발현 양상에 차이가 있다는 것도 알 수 있었다. 그러므로 아데노바이러스를 이용하여 유전자를 전달하고 발현하고자 할 경우에는 암 세포주의 특징을 고려하여 가장 효율적인 최적 조건을 확립하는 것이 필요할 것으로 사료된다.
Many methods have been developed for more efficient gene delivery and expression in human cells. A number of studies have been performed in achieving successful gene delivery and expression conditions. We investigated differential gene expression patterns after delivery adenoviral vector containing green fluorescent protein(GFP) gene into human cancer cell lines. We constructed recombinant adenoviral Ad-CMV-GFP containing CMV promoter and GFP gene. The efficiency of gene expression was assessed by observation GFP expressing cells using fluorescent microscopy after transfer of Ad-CMV-GFP in concentrations of 0.1μl. 1μl. 10μl. At first, we evaluated expression patterns of gene in several human cancer cell lines, gastric adenocarcinoma cell line AGS was showed high level of GFP expression compared with colorectal adenocarcinoma cell line HT-29. After transfer 0.1μl of Ad-CMV-GFP in AGS, we could found that GFP expression cells were observed in next day and highly increased 2 days. While, small number of GFP expressing cells were examined in HT-29 and SNU-C4. Therefore, these data showed that AGS was expressed the highest level of GFP and almost AGS cells seems to express GFP in concentration of 1μl of Ad-CMV-GFP. GFP expression pattern in HT-29 reveal that expression was low in next day after gene transfer but significantly increase expression level in 2 days. In case of SNU-C4, GFP expression increased with increasing concentration of Ad-CMV-GFP and transfer times. For examine effects of transfer times in small amount gene, we transfer in concentration of 0.1μl Ad-CMV-GFP and detected GFP expression patterns after 2 days or 4 days. As a result, expression level of GFP in AGS was increase about 2 fold after 4 days compared with 2 days, but any difference of GFP expression levels were not showed in HT-29 and SNU-C4. Our study suggested that adenovirus was very efficient gene transfer vector for gene expression in human cancer cell lines. In addition to, we also demonstrated that gene expression patterns was dependent on each human cell lines. Therefore, further studies will be needed to confirm the optimum conditions for efficient gene delivery and expression in each target cell lines with consideration to cellular properties.
키워드
Adenovirus; GFP; Expression pattern; Human cancer cell lines
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