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The role of PTEN in the osteoclast differentiation

The role of PTEN in the osteoclast differentiation
Other Titles
파골세포 분화에 미치는 PTEN의 역할
Issue Date
대학원 바이오융합과학과
이화여자대학교 대학원
PTEN (Phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten) 은 lipid second messenger를 탈인산화 시키는 인지질 탈인산화 효소 (lipid phosphatase) 로 PI3K/Akt 신호전달 경로를 저해함으로써 세포의 이동, 세포자연사 (apoptosis), 세포 주기 (cell cycle) 등 다양한 세포의 활동을 조절한다. 최근의 연구를 통해서 PTEN이 파골세포 (Osteoclast) 의 분화에도 관여한다는 사실이 알려졌다. PTEN은 다양한 인산화 site를 가지고 있는데, 이 중 앞선 연구에서 파골세포 분화를 억제하는 기능이 밝혀진 GSK (Glycogen synthase kinase) -3β에 의해 인산화되는 site인 Serine 362와 Threonine 366을 Alanine으로 치환하여 인산화 활성이 억제된 돌연변이들을 만들었다. 이 돌연변이들을 과발현하거나 GSK-3β억제제를 사용해 GSK-3β의 활성을 억제한 세포에서는 PTEN의 탈인산화 효소 활성이 감소하고, 이 돌연변이들이 과발현 된 BMM (Bone marrow macrophage) 에서는 파골세포의 분화가 촉진된다는 것을 확인하였다. 이러한 결과들은 GSK3에 의한 PTEN의 인산화가 파골세포 분화 과정에서 중요한 역할을 가짐을 시사한다. ;Phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten (PTEN) is a lipid phosphatase, which dephosphorylates the lipid second messenger, and antagonizes the PI3K/Akt signaling pathway. Therefore PTEN regulates various cellular processes including cell cycle, migration and apoptosis. Recently, it has been known that PTEN regulates RANKL-mediated osteoclast differentiation. In this study, we examined how PTEN affects the osteoclast differentiation through its phosphorylation by GSK-3β. PTEN contains multiple putative phosphorylation sites. Among them, GSK-3β phosphorylates PTEN at S362 and T366 sites. We made phosphorylation-deficient mutants of GSK-3β by converting serine and threonine to alanine. These mutants showed defect of phosphatase activity in comparison with wild type PTEN. Consistently, treatment of GSK-3β inhibitor diminished the level of PTEN phosphatase activity in a dose-dependent manner. Our data suggested that phosphorylation of PTEN by GSK-3β may have essential role in osteoclast differentiation.
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