어류에서의 Cytochrome P450 유전자 발현에 관한 연구

Abstract

Study has been carried out to examine the effect of 3-methylcholanthrene on cytochrome p450 gene expression both in liver tissues of the hermaphroditic Rivulus marmoratus and in ULF-23HU cultured fish cells derived from the fin of Umbra limi. The levels of cytochrome P450I mRNA has been investigated utilizing cDNA probe derived from 3-methylcholanthrene inducible mRNA of rainbow trout. The result of this study showed the constitutive expression of cytochrome P_(1)450 in the untreated fish was high, so the level of cytochrome P450I mRNA was decreased with low dose of 3-methylcholanthrene and increased with high dose of 3-methylcholanthrene treatment in fish liver. Wherease we observed that the level of cytochrome p450I mRNA was increased by 3-methylcholanthrene treatment in ULF-23HU cultured cells. These finding indicates the autoregulation of cytochrome P_(1)450 gene expression by arylhydrocarbon. Also, this assay can be applied to examine the drinking water contamination with arylhydrocarbon.;다환상 방향족 탄화수소들은 환경오염 물질로 대기 및 수계에 널리 퍼져 있으며, 이들 자체는 반응성 및 독성이 없으나 체내에서 cytochrome P450동종효소의 대사를 받아 생긴 대사 산물들은 활성물질로 세포내에서 거대분자들과 공유 결합하여 세포독성 및 유전자 독성을 유발한다. 다환상 방향족 탄화수소인 3-methylcholanthrene은 cytochrome P450 유전자의 전사속도를 증가하여 효소활성도를 높인다. 지금까지 많은 연구들이 포유동물에서 수행되었다. 그래서, 본 실험에서는 물고기를 실험재료로 이용하여 in vivo와in vitro 방법으로 3-methylcholanthrene 처치 시 cytochrome P 450 유전자 발현의 변화를 CDNA probe을 사용하여 mRNA양을 측정하였다. in vivo 실험재료로는 자웅동체성 물고기 Rivulus marmoratus를 사용하였고, in vitro 실험재료로는 소형 담수어인 Umbra limi의 지느러미에서 유래한 ULF-23HU 세포주를 이용하였다. 실험 결과는 다음과 같다. (1) In vivo 방법으로 자웅동체성 물고기 Rivulus marmoratus 간의 대조군에서 cytochrome P450 I mRNA 양이 높았고, 3-methylcholanthrene 용량과 처치 후 시간 경과에 따라 감소하였다가 다시 대조군 수준으로 증가하였다. (2) In vitro방법으로 ULF-23HU 세포에서 대조군의 세포 주기에 따라 cytochrome P450 I mRNA 양에 변화가 있었으며, confluent 세포에서(계대배양 후 24일 된 세포) 그 양이 가장 높았다. (3) ULF-23HU 세포에서 3-methylcholanthrene용량에 따라 cytochrome P450 I mRNA양이 증가하여 10^(-9) 몰 농도로 처치했을 때 가장 높았다. 따라서, 환경오염을 일으키는 공해물질 중 다환상 방향족 탄화수소로 인한 수질의 오염도 측정에 물고기의 cytochrome P450 효소계가 하나의 유용한 지표가 되리라 생각된다.