락토페린의 면역반응에서의 기능: 락토페린에 의한 인터루킨-1$\beta$의 유전자 발현조절

락토페린은 주로 유즙에 많이 포함되어 있으며 인간 분비물 등에서도 발견되는 당단백질로써, 미생물 감염에 대한 방어작용이 있는 것으로 알려져 있다. 락토페린의 미생물에 대한 방어작용은 미생물 성장에 필요한 철이온이 락토페린에 결합하여 성장을 저해하기 때문인 것으로 알려져 있다. 락토페린은 이외에도 염증반응의 조절, 임파세포의 성장촉진 등 면역반응에도 관여하는데 이러한 활성은 철에 결합하는 성질과는 무관하게 일어나며 락토페린이 DNA에 결합하는 성질과 관련이 있는 것으로 추측되어진다. 락토페린은 DNA에 결합하여 유전자의 전사에 관여할 것으로 여겨지는데 그 동안 어떤 유전자의 발현에 관여하는지에 대해서 알려진 바가 없었다. 최근 본 연구팀은 락토페린이 포유세포의 세포유전자의 전사에 관여하는지를 분석한 결과 락토페린 결합부위를 가지고 있는 유전자중의 하나인 인간 인터루킨-1$\beta$ 유전자의 전사를 활성화시킨다는 연구 결과를 보여 주었다. 인간 myelogenous leukaemia 세포주인 K562 세포를 락토페린과 phorbolmyristate acetate(PMA)로 함께 처리하면 K562 세포의 인터루킨-1$\beta$ mRNA의 양은 PMA 단독으로 처리하였을 때 보다 상승적으로 더 많이 유도됨을 보여주었다. 또한 IL-1$\beta$/Luciferase 융합 유전자를 K562 배양세포에 넣어 전사 활성을 비교함으로써 락토페린에 의한 인터루킨-l$\beta$의 전사활성을 확인하였다. 락토페린을 전체, N-말단, 혹은 C- 말단 부위를 COS-1 세포에 발현시켜 전사 활성을 측정한 결과 C-말단 쪽은 전사활성이 없었으나 N-말단 90개 아미노산 부위(NIa라 명명)가 전사활성을 가지고 있음을 규명하였다. 본 연구결과는 락토페린이 인터루킨-l$\beta$의 유전자의 전사에 역할을 하고 있음을 보여 주고 있으며 또한 인터루킨-1$\beta$의 유전자 외에도 락토페린 결합 부위를 유전자의 조절부위에 포함하고 있는 세포 유전자의 전사도 관여할 수 있음을 제시하고 있다.