Epigenetic regulation of gene expression
(그림 1) 히스톤 Modification을 통한 유전자 발현 조절
대표적인 히스톤 전사 후 변형 과정이 Methylation과 Acetylation이다. 대부분의 Histone methylation 과정은 DNA와 히스톤을 서로 compact하게 만들어 주어 여러 전사 인자들의 접근을 막아, 유전자 발현을 억제하는 쪽으로 작용하는 반면, histone acetylation은 DNA와 히스톤 단백질 간의 사이를 느슨하게 만들어, 여러 전사 인자들의 접근을 용이하게 하여 유전자 발현을 촉진 시키는 쪽으로 작용한다. (그림 2)
(그림 2) histone acetylation and methylation
히스톤 아세틸화를 조절하는 데에는 두 종류의 효소가 작용한다. 첫 번째는 Histone acetyltransferase (HAT)로써 히스톤과 비히스톤 단백질의 아세틸화를 가져오는 단백질이며, 두 번째는 Histone deacetylase(HDAC)으로써, 히스톤과 비히스톤 단백질의 acetyl-group을 떼어내는 역할을 하는 단백질이다.
우리 몸의 세포에서는 이러한 histone acetylation과 histone deacetylation 간의 balance가 적절히 유지되어 있으나, 암세포에서는 이러한 균형이 무너져 deacetylation 쪽으로 치우져 있다. Deacetylation이 증가됨에 따라 tumor suppressor 단백질 등의 발현 등이 억제되어 암세포가 증식하는 방향으로 도움을 주게 된다. 이러한 사실을 통하여 최근에는 Histone deacetylase의 억제제를 항암제 타겟으로 개발하고자 하는 연구가 활발히 이루어 지고 있으며, 몇몇 Histone deacetylase inhibitor는 임상 단계에서 연구되고 있다.