• 생명과학회지
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• 제34권9호
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• pp.609-619
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• 2024

신경퇴행성 질환은 신경세포 내 유독한 잘못 접힌 단백질의 축적으로 특징지어진다. 따라서 효과적인 예방 및 응집체 제거를 위한 전략이 치료에 중요하다. 세포질 다이네인(dynein)은 응집체를 세포 중심으로 운반하여 용해소체(lysosome)를 통해 자가포식 분해를 진행함으로써 응집체 제거에 중요한 역할을 한다. 이전 연구에서 우리는 N-아세틸글루코사민 키나제(NAGK)와 Reln에 의한 다이네인의 활성화 증거를 보고했다. 본 연구에서는 NAGK와 Reln의 발현 증가가 응집체 제거에 미치는 영향을 탐구했다. HEK293T 세포(인간 배아 신장 세포주)에서 NAGK와 Reln 유전자를 발현을 촉진시키기 위해 CRISPR/dCas9 활성화 시스템(CAS)을 사용하여 표적 특이적 20 nt 가이드 RNA를 인코딩하는 특정 플라스미드를 이용했다. 이러한 유전자 표현 촉진의 효과를 돌연변이 헌팅틴(mHtt, Q74) 응집체가 유도된 헌팅턴병 세포 모델인 HEK293T 세포와 일차 마우스 피질 신경세포에서 분석했다. 결과는 NAGK 또는 Reln, 혹은 이들의 조합에 의한 CAS 활성화가 Q74 응집체('응집체')를 가진 세포의 비율을 유의미하게 감소시켰음을 보여주었다. 이 효과는 다이네인 억제제 Ciliobrevin D와 자가포식 억제제 Chloroquine에 의해 반전되었다. 이는 다이네인 매개 자가포식이 응집체 제거에 역할을 함을 나타낸다. 이러한 발견은 표적 유전자 활성화를 통해 신경세포 건강을 증진시키기 위한 치료 전략의 기초를 제공한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권10호
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• pp.1855-1866
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• 2017

The synergistic activation mediator (SAM) system can robustly activate endogenous gene expression by a single-guide RNA. This transcriptional modulation has been shown to enhance gene promoter activity and leads to epigenetic changes. Human $interferon-{\gamma}$ is a common natural glycoprotein involved in antiviral effects and inhibition of cancer cell growth. Large quantities of high-purity $interferon-{\gamma}$ are important for medical research and clinical therapy. To investigate the possibility of employing the SAM system to enhance endogenous human $interferon-{\gamma}$ with normal function in innate immunity, we designed 10 single-guide RNAs that target 200 bp upstream of the transcription start sites of the $interferon-{\gamma}$ genome, which could significantly activate the $interferon-{\gamma}$ promoter reporter. We confirmed that the system can effectively and highly activate $interferon-{\gamma}$ expression in several humanized cell lines. Moreover, we found that the $interferon-{\gamma}$ induced by the SAM system could inhibit tumorigenesis. Taken together, our results reveal that the SAM system can modulate epigenetic traits of non-immune cells through activating $interferon-{\gamma}$ expression and triggering JAK-STAT signaling pathways. Thus, this strategy could offer a novel approach to inhibit tumorigenesis without using exogenous $interferon-{\gamma}$.