배양 유선세포에서 내생성 호르몬에 의한 유선특이 유전자 프로모터의 활성 조절

Regulation of the Mammary Tissue-Specific Promoter Activity by Endogenous Hormones in Cultured Mammary Cells

  • 윤영승 (국립목포대학교 생물학과) ;
  • 정선미 (국립목포대학교 생물학과) ;
  • 이성호 (상명대학교 생물학과) ;
  • 김재만 (국립목포대학교 생물학과)
  • 발행 : 2000.12.01

초록

유선에서 젖의 생산은 뇌하수체 호르몬인 성장 호르몬과 프롤락틴을 포함한 여러 가지 호르몬의 조절을 받는다. 최근의 연구에 따르면 이 호르몬들 중에서 성장호르몬과 프롤락틴은 유선에서도 그 유전자 전사체가 발견된다 본 연구에서는 유선에서 발현되는 성장호르몬이 유선 특이 발현 유전자의 발현에 미치는 영향을 조사하고자 유선 특이 발현 유전자인 베타-락토글로불린($\beta$-lactoglobulin :BLG)의 프로모터를 모델 시스템으로 하여 소와 사람의 성장 호르몬이 유선의 유전자 발현에 끼치는 영향을 조사하였다. 성장 호르몬은 단독으로 처리하였을 패 베타-락토글로불린 유전자 프로모터 활성을 억제하였다. 그러나 젖 분비 호르몬들인 인슐린, 프롤락틴, 글루코코르티코이드와 함께 처리하였을 때는 농도 의존적으로 BLG 프로모터 활성을 상승시키는 효과를 보였다. 성장 호르몬을 유선 세포내에서 발현시켰을때는 적정농도에서 세포 증식과 유선 프로모터 활성을 크게 증진시켰다. 반면 소의 성장 호르몬 유전자 프로모터는 유선 세포에서 뚜렷한 활성을 나타내지 않았다. 이상의 결과는 유선에서 발현되는 뇌하수체 호르몬들은 조절 누수에 의한 유전자 발현이 아니라 생리적 기능을 가지고 있음을 의미한다. 또 인위적으로 성장호르몬의 발현을 조절하여 적정한 양이 발현되도록 하면 젖의 생산을 증진시킬 수 있다는 가능성도 암시한다.

Lactogenesis in mammary gland is under the control of various lactogenic hormones including hypophysial growth hormone and prolactin. Recent studies reported that such pituitary lactogenic hormones are also expressed in mammary cells as well as in pituitary. For the purpose to analyze the role of these non-pituitary hormones in mammary cells, $\beta$ -lactoglobulin (BLG) gene promoter was selected as a model system. The growth hormone suppressed BLG promoter activity when it was applied alone on cultured mammary HCll cells. Along with lactogenic hormones such as insulin, prolactin and glucocorticoid, however, it significantly enhanced expression of BLG promoter activity in a dosage- dependent manner. Exogenous expression of the growth hormone gene in cultured mammary cells also strongly promoted cell proliferation and BLG promoter activity. Bovine growth hormone promoter, on the contrary, did not revealed any notable activity. Above results suggest that endogenous expression of the pituitary hormone genes in mammary cells is not a regulation leakage but a physiological control. Moreover, artificial overproduction of the growth hormone in mammary gland may help increase milk production.

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