Activation of stress-activated protein kinase/c-Jun NH2-terminal kinase in Trichomonas vaginali

임상병리학과/석사[한글] 질편모충 감염으로 대식세포에 일어나는 tyrosine 인산화작용과 세포의 면역기능에서 중요한 신호전달 경로인 MAP kinases 경로와 caspase 경로가 세포고사에 미치는 영향을 caspase inhibitor를 사용하여 알아보고자 하였다. 질편모충을 감염시켰을 때 대식세포의 생존과 사망에 관련된 신호전달 과정을 immunoblot analysis, immunoprecipitation, DNA fragmentation과 FACScan으로 확인하였다. 대식세포의 tyrosine 인산화작용은 감염시간 경과에 따라 증가하다 약 60분을 전후로 감소하는 경향을 보였다. MAP kinases 활성은 약 60분을 전후로 사라지며 PARP cleavage와 DNA fragmentation이 일어났다. 그 결과 MAP kinases 활성과 비활성이 질편모충을 감염시 켰을 때 대식세포의 세포고사와 관련한 신호전달의 한 경로임을 확인할 수 있었다. Caspase inhibitor인 z-VAD-fmk(broad-spectrum caspase inhibitor)를 처리하였을 때 보다 z-DEVD-fmk(caspase 3 specific inhibitor)를 처리하였을 때 PARP cleavage와 DNA fragmentation이 감소하였다. 그 결과 caspase 3가 질편모충 감염 때 대식세포의 세포고사 유도에 직접적인 영향이 있음을 확인 할 수 있었다. 또한 Caspase inhibitor 처리 후 MAP kinases 경로를 확인한 결과 z-DEVD-fmk를 처리하였을 때 세포의 세포고사를 유발하는 SAPK/JNK 인산화작용이 억제되었다. MAP kinases 중 SAPK/JNK의 활성이 질편모충을 감염하였을 때 대식세포 내에서 유도되는세포고사의 중요한 신호 전달의 한 과정임을 확인 할 수 있었다. 또한 SAPK/JNK의 인산화작용은 caspase 3의존한 즉, caspase가 세포고사 유도에 우선으로 작용하는 것을 caspase inhibitor를 이용한 간접적인 실험방법을 통하여 확인할 수 있었다. [영문] In this study, the effects of T. vaginalis infection on the tyrosine phosphorylation and phosphorylation of mitogen-activated protein (MAP) kinases in macrophages and MAP kinase pathway were investigated and caspase pathway correlated with T. vaginalis-induced nuclear apoptosis in macrophages using z-Asp-Glu-Val-Asp- fluoromethylketone (z-DEVD-fmk), caspase 3 specific inhibitor, or benzyloxycarbonyl-Val-Ala-Asp-fluoromethylketone (z-VAD-fmk), broad-spectrum caspase inhibitor. Time-dependent tyrosine phosphorylation and MAP kinases are activated in macrophage infected by T. vaginalis. A specific substrate poly(ADP-ribose) polymerase(PARP) and DNA framentation are also detected wihin 1 hr by T. vaginalis-induced apoptosis. PARP cleavage and DNA fragmentation are blocked by a specific inhibitor of caspase 3(z-DEVD-fmk). The induction of apoptosis by T. vaginalis in macrophage is mediated through the activation of caspase 3. Inhibition of caspase 3 activity blocks T. vaginalis-induced SAPK/JNK phosphorylation but Erkl/2 and p38 activity are unblocked by z- DEVD-fmk. The caspase 3 specific inhibitor(z-DEVD-fmk) down-regulated SAPK/JNK MAP kinase signal pathway. In summary MAP kinases activation correlates with T. vaginalis-induced nuclear apoptosis. The pretreatment with z- DEVD-fmk inhibited T. vaginalis-induced activation of SAPK/JNK as well as apoptotic nuclear damages(DNA fragmentation), suggesting that caspase 3 functions upstrem of SAPK/JNK.ope