초록
스테로이드 합성효소 중 $17\;{\alpha}-hydroxylase/17,20-lyase(P450_{C17})$는 progesterone을 $17\;{\alpha}-hydroxyprogesterone$을 거쳐 androstenedione으로 변환을 담당하는 효소이다. 양서류 난소에서 스테로이드 합성의 분자적 조절과정의 연구에 사용할 목적으로 북방산 개구리(Rana dybowskii) 난소에서 $P450_{C17}$ cDNA를 클로닝 하였다. 북방산 개구리 난포세포의 cDNA library 검색을 통해 분리된 약 2.5kb의 cDNA는 529개의 아미노산을 가진 단일 번역틀을 가지고 있었다. 개구리 $P450_{C17}$의 아미노산 서열은 Xenopus와는 76%, 닭과는 63%, 그리고 사람과는 약 45%의 동일성을 보여 주였고, 동시에 진화적으로 척추동물에서 매우 잘 보존된 아미노산 서열을 가지고 있었다. 노던 분석에서 개구리의 $P450_{C17}$ 전사체는 난소에서만 2.5kb와 3.6kb 크기의 두 종류가 발견되었다. 그리고 개구리 Rana $P450_{C17}$ cDNA는 비스테로이드 합성 세포인 COS-1세포에서 분명한 $17\;{\alpha}-hydroxylase/17,20-lyase$ 활성을 주었다. 따라서 클로닝된 개구리 $P450_{C17}$ 유전자는 양서류의 난소에서 스테로이드 합성의 분자적 기작을 연구하는데 매우 유용할 것으로 사료된다.
[ $17\;{\alpha}-hydroxylase/17,20-lyase(P450_{C17})$ ] is the key enzyme mediating the conversion of progesterone to $17\;{\alpha}-hydroxyprogesterone$, ultimately to androstenedione during steroidogenesis. R. dybowskii's ovarian $P450_{C17}$ cDNA was cloned to understand the regulatory mechanism of ovarian steroidogenic pathway at the molecular level in amphibian. A 2.5kb cDNA clone encoding a single open-reading frame with a 519 deduced amino acid was isolated with the screening of ovarian cDNA library. This sequence contained the three highly conserved domains as seen in $P450_{C17}$ of other species. The comparison of amino acid sequence of Rana $P450_{C17}$ with other animal's $P450_{C17}$ showed relatively high identity with 76% in Xenopus, 63% in chicken, 60% in rainbow trout, and 45% in human. Phylogenic analysis also indicated that Rana $P450_{C17}$ gene was evolutionary well conserved among vertebrate. Northern analysis indicated that the two different sizes of $P450_{C17}$ transcripts with approximately 2.5 and 3.6kb were detected in ovary tissue, but not in other tissues. The expression vector of Rana $P450_{C17}$ clearly showed the $17\;{\alpha}-hydroxylase$ activity converting the exogenous progesterone into $17\;{\alpha}-hydroxyprogesterone$ in the nonsteroidogenic COS-1 cells. Therefore, Rana $P450_{C17}$ cDNA is very useful to investigate the molecular mechanism of the ovarian steroidogenesis in amphibian.