(Na,K)ATPase와 P21 tumor protein의 상호작용에 관한 연구

Abstract

모든 동물세포의 세포막에 존재하는 (Na,K)ATPase는 electrochemical gradients와 membrane potential을 형성하는데 중요한 역할을 하며 α와 β subunit으로 구성되어 있다. 이러한 (Na,K)ATPase는 8-10개의 trans-membrane domain을 가지고 있는 것으로 알려져 있으며, α2 subunit의 cytoplasmic domain3 (α2D3)를 bait로 yeast two hydrid screening을 한 결과 P21 tumor protein (P21)과의 상호작용을 발견했다. P21과의 상호작용은 α subunit의 다른 domain과는 하지 않으며 오직 domain3에만 한정된 것으로, 이는 immunoprecipitation에 의해 재확인했다. P21은 α1, α2, α3 isoform 모두의 domain3와 상호작용함을 알았다. 또한 P21은 다른 세포막 단백질인 Glut1, Glut4, CFTR의 가장 큰 cytoplasmic domain과는 상호작용하지 않으며 actin-binding protein인 cofilin과도 상호작용하지 않음을 알 수 있었다. P21의 deletion mutants를 이용하여 α2D3와의 상호작용시 결합부위를 알아본 결과 amino acid sequence중에서 residue 102-135와 150-172가 상호작용에 주로 관여되는 부위임을 알 수 있었다. 마지막으로 P21과 α2D3의 상호작용시 P21의 기능을 알기 위한 가능성의 하나로 bFGF을 세포밖으로 분비하는 과정에서의 상호작용 여부를 실험한 결과 bFGF는 (Na,K)ATPase의 어떤 cytoplasmic domain과도 상호작용은 없었으며 bFGF와 P21과의 상호작용도 없었으므로 P21이 bFGF분비과정에 관여할 가능성은 매우 낮게 여겨진다. ; The (Na,K)ATPase that is found in the plasma membrane of all animal cells is responsible for generating electrochemical gradients and membrane potentials. It is consisting of α subunit and β subunit and believed to have 8-10 transmembrane domain. The cytoplasmic domain3 of α2 subunit was found to interact with P21 tumor protein(P21) by yeast two hybrid screening using the cytoplasmic domain3 of α2 subunit as bait. I demonstrated that P21 only interacted with the cytoplasmic domain3 but not with other cytoplasmic domains of (Na,K)ATPase and that the interaction was confirmed by immunoprecipitation. I also demonstrated that P21 interacted with all cytoplasmic domain3 of α isoforms (α1, α2, and α3) but not the largest cytoplasmic domains of Glut1, Glut4, and CFTR, and cofilin which is an actin-binding protein. I found, using the deletion mutants, that 102-135 and 150-172 of amino acid sequences of P21 were binding sites of (Na,K)ATPase. To investigate the role for P21 in the interaction with (Na,K)ATPase, I tested the direct interaction between bFGF and the cytoplasmic domains (Na,K)ATPase and the interaction between P21 and bFGF since P21 might be involved in the bFGF secretion pathway through (Na,K)ATPase. As a results, there were no direct interactions between the cytoplasmic domains of (Na,K)ATPase and bFGF and between P21 and bFGF.