Microarray를 이용한 pipernonaline의 인간 전립선 암세포에 대한 기능 조절 분석

Abstract

Pipernonaline은 후추나무과에 속하는 필발(Piper longum Linn.)의 유도체로서 전립선 암세포에 대한 항암활성이 보고되고 있다. 하지만 실제 암세포 내에서 생물학적 정보를 가진 수 많은 유전자들에 대한 발현이 어떻게 이루어지고 있는지 알려진 바가 없다. 본 연구에 사용된 microarray 분석은 동시에 수 만개 이상의 유전자 발현양상을 한번에 관찰할 수 있는 기술로서 특정 질병의 유전학적 특성과 기전 연구를 더 광범위하게 연구 할 수 있는 기술이다. 본 연구에서는 전립선 암세포인 PC-3 세포에 pipernonaline을 처리하여 cDNA microarray를 실시하였다. 이후, DAVID database를 이용하여 gene ontology의 Biological Process를 분석하여 세포사멸과 세포주기, 세포성장 및 증식에 관련된 유전자들을 우선적으로 분석하였다. 그 결과, 세포주기관련 256개, 세포사멸관련 197개, 세포성장 및 증식관련에 154개의 유전자가 확인 되었다. 이러한 결과는 pipernonaline은 전립선 암세포 내에 존재하는 생물학적 신호전달체계에 관련된 유전자 발현을 조절함으로써 항암활성을 나타내 것을 알 수 있었고, 이후 이러한 microarray의 추가적인 분석은 암세포 내 새로운 유전자의 탐색 및 메커니즘을 규명하는데 유용하게 사용할 수 있을 것으로 사료된다. It has been reported that pipernonaline isolated from Piper longum Linn. has a wide biochemical and pharmacological effect, including antitumor activity in prostate cancer PC-3 cells. However, its mechanism and expression pattern of many genes involved in biological functions are not clearly understood. To perform the gene expression study in PC-3 cells treated with pipernonaline, a cDNA microarray chip composed of 44,000 human cDNA probes was used. As a result, cell cycle-related genes, apoptosis-related genes, and cell proliferation/growth-related genes have been identified in gene ontology of the DAVID database. These results suggest that pipernonaline has antitumor activity by regulating the expression pattern of genes involved in biological signaling pathway in prostate cancer PC-3 cells. Further, additional analysis of these microarray data can be a useful tool to identify the mechanism and discovery of novel genes in cancer therapy.