종양억제유전자(항발암 유전자)

종양억제유전자(항발암 유전자)

 

앞의 두 절에서 거론된 많은 발암유전자는 우성(dominant)으로 작용한다. 원시발암유전자의 정상 복사본 하나와 돌연변이된 복사본 대립인자 하나를 지니고 있는 세포에서 돌연변이 산물은 세포가 암성이 되도록 한다. 그러나 체세포분열의 조절에 관여하는 일부 유전자들은 열성으로서 작용한다. 돌연변이되지 않은 유전자의 복사본 하나가 존재하는 한 세포분열은 통제를 받는다.

12.5절에서 거론된 망막아종 유전자(RB)가 한 예이다. 928개의 아미노산을 함유하는 하나의 단백질을 코드화하는 이 유전자는 13번 염색체상에 존재한다. 때때로, 사람들은 양친 중의 어느 한쪽으로부터 RB 유전자가 없는 13번 염색체를 물려받는다. 이로 인해 그들의 망막에 악성종양이 생길 위험이 커진다. 유아기에 망막이 자라는 동안, 망막세포에 남아 있는 유일한 RB 유전자가 손상되면 세포가 조절되지 않는(즉 암적인) 성장을 하게될 수도 있다. RB 유전자와 그와 유사한 다른 것들은 그들의 작용이 종양의 형성을 억제하는 것처럼 보이기 때문에 때때로 종양억제유전자라고 불린다. 실험실에서는 이들 유전자가 배양액중에서 자라는 세포의 형질전환을 억제하는 작용을 한다. 두 발암유전자 myc와 ras의 발현으로 인하여 형질전환된 세포의 nest가 형성되는 것을 보여준다. 그러나 p53(53kD의 단백질을 코드화하기 때문에)이라고 불리는 종양억제유전자(tumor-suppressor gene)를 함께 함유하고 있는 세포는 형질전환되지 않는다.

p53 산물은 세포가 세포주기에서 G1을 넘어가지 못하도록 막는다. 이는 E2F라고 불리는 전사인자에 결합함으로써 나타나는 것처럼 보인다. 이는 E2F가 c-myc와 c-fos 같은 원시발암유전자의 촉진유전자에 결합하지 못하도록 한다. 체세포분열이 일어나기 위해서는 c-mye와 c-fos가 전사되어야 하므로 이들 유전자를 작동시키는데에 필요한 전사인자를 차단시키면 세포분열이 일어나지 못한다. RB 유전자 산물도 역시 GO에서 세포를 차단시킴으로써 체세포분열을 방해한다.

RB와 p53 과 같은 유전자도 역시 항발암유전자(anti-oncogene)라고 불린다. 이 명칭은 발암유전자(예를 들어 myc와 ras)의 작용과 반대로 작용하였기 때문에 처음으로 붙여졌다. 그러나 이 명칭은 초기에 생각했던 것보다는 훨씬 더 그럴 듯한 것 같다. RB와 p53에 의해 코드화된 단백질은 알려져 있는 발암유전자 산물과 직접 결합하는 것으로 이미 밝혀졌다.

 

 

DNA 종양 바이러스

RNA-함유 레트로바이러스에 관한 연구를 통해 암의 비밀이 많이 밝혀졌다. 실험동물, 아마도 사람에게서 종양형성을 촉진시킬 수 있는 바이러스 목록에는 성질이 서로 매우 다른 바이러스가 많이 포함되어 있다. 그들의 게놈은 RNA가 아니라 DNA이다. 그들은 숙주세포를 암성으로 만드는 발암유전자를 갖는다. 그러나 레트로바이러스의 발암유전자와는 달리 이들 유전자는 항상 바이러스에 속해 있었다. 그들은 감염된 숙주의 게놈으로부터 가져온 것이 아니다. 인간의 유두종 바이러스(papilloma virus) 중 두 가지는 인간의 특정 생식기 암의 원인인자로 여겨져온다. 유두종 바이러스 게놈에는 세포를 형질전환시키는 발암유전자 성질을 지닌 2개의 유전자(E6와 E7)가 포함되어 있다. 항발암 유전자 산물인 p53은 E6 과 결합하고, RB 단백질은 E7과 결합한다. 분열중의 세포는 감염시키고자 하는 새로운 표적세포뿐만 아니라 신선한 바이러스 입자를 만들기 위한 아주 적당한 기구로 쓰인다.

p53이 없거나 p53 이 손상되어 있는 것은 암세포의 특성 중 가장 빈번하게 관찰되는 것이다. 사람의 대장암 전체의 3/4 이상에 있어서, 하나의 p53 대립인자는 돌연변이(보통 점돌연변이) 되어 있다. 이 양상은 폐암, 유방암 및 뇌암 등의 다른 많은 암에서도 볼 수 있다.