Effect of Lectin on Fine Structure and Extracellular Matrix Protein of Cancer Cell Lines

• 발행기관: 대한해부학회
• 저자명: 김주영(Joo-Young Kim) 김한용(Han-Yong Kim) 류인(Yin Liu) 성훈기(Hoon-Ki Sung) 박정현(Jeong-Hyun Park) 성언기(Eon-Ki Sung) 이융창(Yungchang Lee)
• 간행물 정보: 『대한해부학회지』제33권 제2호, 173~182쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2000.04.30

국문 초록

Lectin은 탄수화물과 특이적으로 결합하는 당단백질이다. Lectin들 중 일부는 fibrnectin과 laminin과 같은 세포바깥기질 단백들과 결합한다고 알려져 있다. 그러나 lectin과 세포바깥기질단백과의 관련성에 대한 정확한 규명이 되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 lectin과 세포바깥단백의 상관관계를 규명할 뿐만 아니라 세포의 증식에 어떤 영향을 미치는지를 알아보고자 하였다. 본 연구에는 HeLa (자궁경부암), L929 (섬유아세포종), EATC (복수암) 등의 기원이 다른 3가지의 세포주들을 사용하였다. 대조군은 정상배양액에서 배양한 세포주로 하였고 실험군은 lectin들 중 ConA와 PHA-P를 농도별로 5일동안 처리한 군으 로 하였다. 세포의 증식속도를 측정하기 위하여 MTT분석을 하였고 세포바깥기질단백인 fibronectin과 laminin의 양적인 변화를 관찰하기 위하여 간접면역염색을 하였다. 또한 형태학적인 변화를 도립위상차현미경과 투과전자현미경으로 검경하였다. MTT 결과 ConA와 PHA-P는 모든 세포주에서 농도 (4 μg/ml와 20 μg/ml)와 처리시간에 따라 세포증식을 억제하는 효과 가 증가하는 것으로 나타났다. 형태학적인 관찰에서는 세포의 덩어리 형성, 세포돌기의 단축 및 형태변화, 원형화된 세포의 출현, 액포의 형성, 막성구조물들의 파괴 등 전형적인 세포손상의 소견을 보였다. 그러나 모든 결과에서 ConA에 비하여 PHA-P가 세포에 보다 심한 손상을 주었고 특히 고농도에서 더욱 뚜렷하게 관찰할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통하여 암세포의 증식 및 형태학적인 변화가 lectin과 세포바깥기질단백의 특이한 상호작용에 의하여 이루어지는 것으로 사료된다.

영문 초록

Lectins are glycoproteins that bind specifically to carbohydrates. Considerable interests in the lectins were encouraged by several reports that certain members of the family bind to the extracellular matrix proteins (ECM), such as fibronectin and laminin. However, the relations between lectin and ECM protein remain unclear. To elucidate the relations of lectin-matrix-cell, we treated three cancer cell lines, HeLa, L929, and EATC with ConA and PHA-P at low dose (4 μg/ml) and high dose (20 μg/ml) for 1, 3, 5 days. 1. Whether or not lectins significantly regulate the cell proliferation was evaluated by MTT assays. 2. Whether the amount of fibronectin and laminin which of cancer cells can be influenced by lectins was confirmed by immunocytochemical staining. 3. Whether, in turn, the lectins which can change the morphology were observed under inverted and electron microscopes. ConA and PHA-P inhibited cell proliferation rate of all cell lines in a dose- and time- dependent manner. The amount of fibronectin and laminin considerably reduced in the three cell lines after the lectins treatment in a dose- and time-dependent manner. The cancer cell lines showed various morphological changes such as cell aggregation, irregular-shaped cellular processes, rounded cells, cytoplasmic vacuolation, swollen RERs, dilation of mitochondria, margination of chromatin and cell death. In conclusion, our results showed ConA and PHA-P caused damages of the three cancer cell lines, but the effect of PHA-P was much stronger than ConA. Taken together, the present data strongly indicate that ConA and PHA-P influence the cell proliferation rate, reduce the amount of fibronectin and laminin and induce cell injuries of HeLa, L929, and EATC cell lines. Our results also suggest that the cancer cell proliferation and the morphological changes might be modulated by the specific interaction between lectins and ECM proteins associated with the cell surface.

키워드

Con-A PHA-P Fibronectin Laminin MTT assay 파이브로넥틴 라미닌