암세포의 성장 신호에 제동을 거는 단백질이 사라지면 어떻게 될까요?

상세 설명

표피성장인자 수용체(EGFR) 신호는 다양한 암에서 흔히 조절 이상을 보인다. 유비퀴틴 연결효소인 Casitas B-lineage lymphoma proto-oncogene(Cbl)은 유비퀴틴화를 통해 활성화된 EGFR의 분해를 조절하며, 세포 내 수송에 필요한 단백질을 모집하는 어댑터 역할도 한다.

연구진은 세포 배양과 마우스를 이용한 실험 연구에서, 세포 배양 중 아미노산 안정동위원소 표지 질량분석법을 사용해 표피성장인자(EGF) 자극이 있을 때와 없을 때의 Cbl 복합체를 비교했다. 그 결과 Cbl과 상호작용하는 새로운 단백질을 100개 넘게 찾아냈다. 후속 siRNA 스크리닝에서는 HeLa 세포의 Flotillin-2(FLOT2)를 녹다운하면 EGF 자극 후 EGFR의 인산화와 분해가 증가하는 것으로 나타났다.

PC9 및 H441 세포에서 FLOT2 녹다운은 EGF 자극에 따른 EGFR 인산화, 유비퀴틴화, 하위 신호전달을 증가시켰으며, 이러한 효과는 EGFR 억제제 에를로티닙으로 되돌릴 수 있었다. HeLa 세포에서 CRISPR로 FLOT2 유전자를 제거한 녹아웃(KO) 실험에서도 EGFR 수준 감소, 신호전달 증가, 이합체 형성 및 엔도솜 수송 증가가 확인됐다.

FLOT2는 Cbl 및 EGFR 모두와 상호작용했다. FLOT2 소실에 따른 EGFR 수준 감소는 Cbl에 의존했다. Cbl과 Cbl-b를 동시에 녹다운하자 EGFR 수준이 회복됐다. 반대로 FLOT2 과발현은 EGFR 신호전달과 성장을 감소시켰다. HEK293T 세포에서는 야생형(WT) FLOT2 과발현이 EGF 자극에 따른 EGFR 인산화를 억제했지만, 가용성 G2A FLOT2 돌연변이체 과발현은 이를 억제하지 못했다.

FLOT2 소실은 EGFR 의존적 증식과 부착 비의존적 성장을 유도했다. FLOT2 KO는 누드 마우스에서 종양 형성을 증가시켰고, NSG 마우스에서는 종양 부피를 증가시켰다.

종합하면, 이 데이터는 FLOT2가 EGFR의 활성화와 이합체 형성뿐 아니라 그에 뒤따르는 유비퀴틴화, 엔도솜 수송, 분해를 억제적으로 조절하며, 이를 통해 시험관 내 및 생체 내 증식을 감소시킨다는 것을 보여줬다.