β2-Tubulin의 nitrosylation이 허혈성 마우스에서 미세소관 분해와 분화 심근세포 박동을 촉진한다.

초록 배경: 박동 심근세포 재생 치료는 심장 이식의 대안 치료법으로 제시되고 있다. 심근세포 재생에서 nitric oxide(NO)의 중요성은 널리 제안되어 왔지만, 심근세포 분화 과정에서 내인성 NO에 대해서는 보고가 많지 않았다.

방법: 본 연구는 P19CL6 세포와 심근경색(MI) 모델을 사용해 NO 유도 단백질 변형과 심장 박동에서의 역할을 확인했다. 전심근세포 유사 P19CL6 세포가 심근세포로 분화하는 과정에서 내인성 NO에 의해 β2-tubulin의 두 tyrosine 잔기(Y106, Y340)가 nitrosylation(Tyr-NO)을 겪었다.

결과: Tyr-NO-β2-tubulin은 미세소관 분해를 촉진하는 Stathmin과의 상호작용을 매개했으며, 자발적으로 박동하는 세포 클러스터와 마우스 배아 심장(E11.5d)에서 두드러지게 관찰됐다. 심근경색 마우스에서는 이식 세포의 Tyr-NO-β2-tubulin이 cardiac troponin-T 발현, 기능 회복, 경색 크기 감소, 좌심실 벽 두꺼워짐과 밀접하게 관련됐다.

결론: 본 연구는 정상 심장 박동과 심근세포 재생을 촉진할 수 있는 NO의 새로운 표적 분자인 β2-tubulin을 처음 발견한 것이다. 종합하면 Tyr-NO-β2-tubulin은 허혈성 심근세포 치료에서 줄기세포 이식의 예상치 못한 부작용인 부정맥 발생을 줄일 수 있는 치료 가능성을 가진다.

키워드: Cardiomyogenesis; Microtubule-Stathmin; Nitric oxide; Tyrosine nitrosylation; eNOS.