인간 비만세포 백혈병 세포주에서 프로토-온코진 c-kit의 코딩 서열 돌연변이 확인 및 리간드 독립적 c-kit 산물 활성화 원인 규명

c-kit 프로토-온코진은 수용체 티로신 키나제를 암호화한다. c-kit 리간드인 줄기세포인자(SCF)가 c-kit 수용체(c-kitR)에 결합하면 c-kitR 티로신 키나제가 활성화되어 c-kitR의 티로신 자가 인산화와 포스파티딜이노시톨 3-키나제(PI3K) 같은 기질과의 결합을 유도하는 것으로 알려져 있다. 인간 비만세포 백혈병 세포주 HMC-1에서는 SCF를 첨가하지 않아도 c-kitR이 티로신에 대해 구성적으로 인산화되고 활성화되며 PI3K와 결합하는 것이 발견되었다. HMC-1 세포에서 SCF mRNA 전사는 역전사 PCR(RT-PCR) 분석으로 검출되지 않아 c-kitR의 구성적 활성화가 리간드 비의존적임을 시사한다. c-kit cDNA의 전체 코딩 영역 서열 분석 결과, HMC-1 세포의 c-kit 유전자는 정상 야생형 대립유전자와 두 개의 점 돌연변이를 가지는 돌연변이 대립유전자로 구성되며, 이 점 돌연변이들로 인해 내부 아미노산인 Val 자리에서 Gly-560으로, Asp 자리에서 Val-816으로 치환되었다. 이 두 돌연변이 영역의 아미노산 서열은 생쥐, 랫드, 인간 모두에서 완전 보존된다. 이러한 돌연변이들이 구성적 활성화에 인과적 역할을 하는지 확인하기 위해, 인간 Gly-560과 Val-816에 상응하는 생쥐 Gly-559와 Val-814를 인코딩하는 뮤테이션을 부위 특이적 돌연변이법으로 만들어 인간 배아 신장 세포주 293T 세포에 발현시켰다. 형질감염 세포에서 c-kitR (Gly-559, Val-814)와 c-kitR (Val-814)은 SCF가 없는 상태에서도 티로신에 대해 풍부하게 인산화되고 면역복합체 키나제 반응에서 활성화되었으나, c-kitR (Gly-559)과 야생형 c-kitR의 티로신 인산화 및 활성화는 각각 미미하거나 거의 없었다. 이 결과는 인간 c-kitR에서 Asp-816이 Val로 치환되는 것이 활성화 돌연변이일 수 있으며 HMC-1 세포에서 c-kitR의 구성적 활성화 책임이 있음을 시사한다.