Clinical and Experimental Reproductive Medicine

The Korean Society for Reproductive Medicine (대한생식의학회)
권호 표지

Expression of Id-1 Gene in Mouse Uterus

생쥐 자궁에서의 Id-1 유전자의 발현

  • Nah, Hee-Young (Department of Obstetrics and Gynecology, College of Medicine, Ulsan University, Asan Medical Center) ;
  • Hong, Seok-Ho (Department of Obstetrics and Gynecology, College of Medicine, Ulsan University, Asan Medical Center) ;
  • Lee, Ji-Yoon (Department of Obstetrics and Gynecology, College of Medicine, Ulsan University, Asan Medical Center) ;
  • Chae, Hee-Dong (Department of Obstetrics and Gynecology, College of Medicine, Ulsan University, Asan Medical Center) ;
  • Kang, Byung-Moon (Department of Obstetrics and Gynecology, College of Medicine, Ulsan University, Asan Medical Center) ;
  • Kim, Chung-Hoon (Department of Obstetrics and Gynecology, College of Medicine, Ulsan University, Asan Medical Center)
  • 나희영 (울산의대 서울아산병원 산부인과학교실) ;
  • 홍석호 (울산의대 서울아산병원 산부인과학교실) ;
  • 이지윤 (울산의대 서울아산병원 산부인과학교실) ;
  • 채희동 (울산의대 서울아산병원 산부인과학교실) ;
  • 강병문 (울산의대 서울아산병원 산부인과학교실) ;
  • 김정훈 (울산의대 서울아산병원 산부인과학교실)
  • Published : 2003.06.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

연구 목적: Microarray data에 의해 밝혀진 생쥐자궁에서의 Id 유전자의 hormonal effect와 implantation process 동안의 관계를 조사하고자 실험을 수행하였다. 연구재료 및 방법: 난소절제한 생쥐에 estrogen을 주사하고 6시간, 12시간이 지난 후 자궁을 적출하여 두 가지 방법으로 sample을 준비하였다. 먼저 자궁전체의 RNA를 추출하여 실험하거나 laser capture microdissection (LCM) 방법으로 자궁내막상피세포, 자궁기질세포, 자궁근육층으로 분리하여 RNA를 추출하고 semi-quantative RT-PCR을 수행하여 Id 유전자의 발현을 조사하였다. 임신 4.5일째 생쥐에 Chicago blue dye를 주사하여 착상부위와 비착상부위를 분리하고 RNA를 추출하여 Id 유전자의 발현을 semiquantitative RT-PCR 방법으로 실험하였다. 결 과: Estrogen을 처리한 난소절제된 생쥐 자궁에서의 cDNA microarray 자료에서 Id-1 mRNA는 점진적으로 두 배 이상 증가하였고 Id-2 mNRA는 반대로 시간이 지날수록 두 배 이상 감소하였다. Microarray 자료를 재확인하기 위해 semi-quantitative RT-PCR을 이용하여 실험하였고, 그 결과 Id-1 유전자는 estrogen 처리 6시간까지는 큰 변화가 없었으나 12시간에서는 4배 이상의 높은 발현을 보였으며, Id-2 mRNA의 발현은 estrogen 처리 6시간과 12시간 모두에서 대조군에 비해 4배 가량 감소하였다. 이 실험군을 LCM을 이용하여 자궁내막상피세포, 자궁기질세포, 자궁근육층을 각각 분리하여 실험한 결과 estrogen 처리군에서 Id-1의 발현은 자궁내막상피세포에서만 높은 발현을 보였으며, estrogen 처리 6시간과 12시간에는 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나, Id-2 mRNA는 자궁내막상피세포에서 estrogen 처리 6, 12시간 모두에서 높은 발현을 보였고, 근육세포층에서는 estrogen 처리 6시간에서는 변화가 거의 없었으나 12시간에는 현저하게 증가하였다. 단, 자궁기질세포에서는 대조군에 비해 estrogen 6, 12시간에서 Id-2 mRNA의 발현이 감소하였다. 임신한 생쥐 자궁의 착상부위에서는 Id-1 mNRA의 발현은 비착상부 위보다 월등하게 높은 증가를 보였다. 결 론: 난소절제 생쥐를 이용한 실험에서 Id-1, -3는 estrogen에 의해 발현이 증가하고, Id-2는 발현이 감소하였다. LCM을 이용한 실험에서는 Id-2는 이와는 달리 부위별 발현양상은 다르게 나타났지만 이는 넓은 부위를 차지하는 자궁기질에서의 발현감소가 전체적인 Id-2의 발현양상으로 나타난 것으로 추측된다. 착상부위에서의 Id의 발현은 Id-1만이 유일하게 월등한 증가를 보였다. 위의 결과를 종합해 볼 때 생쥐 자궁에서 Id 유전자는 estrogen에 의해 조절되며 직, 간접적으로 착상시기에 다양한 작용을 할 것으로 사료된다.

Keywords

References

  1. Beato M. Gene regulation by steroid hormones. Cell 1989; 56: 335-44 https://doi.org/10.1016/0092-8674(89)90237-7
  2. Benezra R, Davis RL, Lockshon D, Turner DL, Weintraub H. The protein Id: A negative regulator of helix-loop-helix DNA binding proteins. Cell 1990; 61: 49-59 https://doi.org/10.1016/0092-8674(90)90214-Y
  3. Benezra R, Rafii S, Lyden D. The Id proteins and angiogenesis. Oncogene 2001; 20: 8334-41 https://doi.org/10.1038/sj.onc.1205160
  4. Christy BA, Sanders LK, Lau LF, Copeland NG, Jenkins NA, Nathans D. An Id-related helix-loophelix protein encoded by a growth factor-inducible gene. Proc Natl Acad Sci 1991; 88: 1815-9 https://doi.org/10.1073/pnas.88.5.1815
  5. Coppe J-P, Smith AP, Desprez P-Y. Id proteins in epithelial cells. Exp Cell Res 2003; 285: 131-45 https://doi.org/10.1016/S0014-4827(03)00014-4
  6. Das SK, Wang J, Paria BC, Damm D, Abraham JA, Klagsbrun M, et al. Heparin-binding EGF-like growth factor gene is induced in the mouse uterus temporally by the blastocyst soley at the site of its apposition: a posible ligand for interaction with blastocyst EGF-receptor in implantation. Development 1994; 120: 1071-83
  7. Das SK, Das N, Wang J, Lim H, Schryver B, Plowman GD, et al. Expression of betacellulin and epiregulin genes in the mouse uterus temporally by the blastocyst soley at the site of its apposition is coincident with the window of implantation. Dev Biol 1997; 190: 178-90 https://doi.org/10.1006/dbio.1997.8694
  8. Evans RM. The steroid and thyroid hormone receptor superfamily. Science 1988; 240: 889-95 https://doi.org/10.1126/science.3283939
  9. Florio M, Hernandez MC, Yang H, Shu HK, Cleveland JL, Israel MA. Id2 promotes apoptosis by a novel mechanism independent of dimerization to basic helix-loop-helix factors. Mol Cell Biol 1997; 18: 5435-44
  10. Hyder SM, Stancel GM. Regulation of angiogenic growth factors in the female reproductive tract by estrogen and progesterone. Mol Endocrinol 1999; 13: 806-11 https://doi.org/10.1210/me.13.6.806
  11. Hyder SM, Nawaz Z, Chiappetta C, Stancel GM. Identification of functional estrogen response elements in the gene coding for the potent angiogenic factor vascular endothelial growth factor. Cancer Res 2000; 60: 3183-90
  12. Lund LR, Romer J, Thomasset N, Solberg H, Pyke C, Bissell MJ, et al. Two distinct phases of apoptosis in mammary gland involution: proteinase-independent and -dependent pathways. Development 1996; 122: 181-93
  13. Lyden D, Young AZ, Zagzag D, Yan W, Gerald W, OReilly R, et al. Id1 and Id3 are required for neurogenesis, angiogenesis and vascularization of tumour xenografts. Nature 1999; 401: 670-77 https://doi.org/10.1038/44334
  14. Norton JD. Id helix-loop-helix proteins in cell growth, differentiation and tumoriogenesis. J Cell Sci 2000; 113: 3897-905
  15. O'Malley BW. The steroid receptor superfamily: more excitement predicted for the future. Mol Endocrinol 1990; 4: 363-9 https://doi.org/10.1210/mend-4-3-363
  16. Parrinello S, Lin CQ, Murata K, Itahana Y, Singh J, Krtolica A, et al. Id-1, ITF-2, and Id-2 comprise a network of helix-loop-helix proteins that regulate mammary epithelial cell proliferation, differentiation, and apoptosis. J Biol Chem 2001; 19: 39213-9
  17. Riechmann V, Van Cruchten I, Sablizky F. The expression pattern of Id4, a novel dominant negative helix-loop-helix protein, is distinct from Id1, Id2 and Id3. Nucleic Acids Res 1994; 22: 749-55 https://doi.org/10.1093/nar/22.5.749
  18. Sun XH, Copeland NG, Jenkins NA, Baltimore D. Id proteins Id1 and Id2 selectively inhibit DNA binding by one class of helix-loop-helix proteins. Mol Cell Biol 1991; 11: 5603-11 https://doi.org/10.1128/MCB.11.11.5603
  19. Suzuki N, Nadano D, Paria BC, Kupriyanov S, Sugihara K, Fukuda MN. Trophinin expression in the mouse uterus coincides with implantation and is hormonally regulated but not induced by implanting blastocyst. Endocrinology 2000; 141: 4247-54 https://doi.org/10.1210/en.141.11.4247
  20. Zhang Z, Funk C, Roy D, Glasser S, Mulholland J. Heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor is differentially regulated by progesterone and estradiol in rat uterine epithelial and stromal cells. Endocrinology 1994; 134: 1089-94 https://doi.org/10.1210/en.134.3.1089