지식나눔

알츠하이머 연구에 HEK293 cell을 쓰는 이유

알츠하이머와 관려된 cell 실험을 할 때 HEK293 cell을 사용하는 이유가 무엇일까요?

그나마 제가 찾아본 바로는, HEK293 혹은 293T cell에 beta-, gamma-secretase 활성이 높아서 

일시적으로 혹은 안정적이게 APP를 발현하게 만든 다음 amyloid beta 생성이나 그 외 다양한 실험을 한다고 봤는데

논문과 같은 근거가 되는 데이터를 찾지 못해서 정확한건지 알 수가 없습니다.


HEK cell에 beta-, gamma-secretase 활성이 높아서 알츠하이머 관련 실험에 사용하는게 맞는지

맞다면 어떤 논문을 보면 이런 내용에 대해 알 수 있는지 궁금합니다.

  • 알츠하이머
  • HEK293
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답변 3
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    한민준님의 답변

    사실 요즘은 iPSC나 organoid를 이용한 기술들이 많이 발전해서 

    HEK293에 overexpression을 시킨 후에 얻어지는 결과물들이 연구자들에게 그다지 어필되지는 않습니다. 

    HEK293을 사용하게되는 많은 이유는 transfection으로 exogenous GOI을 발현하기 쉽기 때문이지 특정 질환을 recapitulation을 하기에 적합하지는 않습니다. 

    사실 요즘은 iPSC나 organoid를 이용한 기술들이 많이 발전해서 

    HEK293에 overexpression을 시킨 후에 얻어지는 결과물들이 연구자들에게 그다지 어필되지는 않습니다. 

    HEK293을 사용하게되는 많은 이유는 transfection으로 exogenous GOI을 발현하기 쉽기 때문이지 특정 질환을 recapitulation을 하기에 적합하지는 않습니다. 

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    김강형님의 답변

    저는 이 분야에는 전문가가 아니지만 가족 중에 이 병을 앓고 있는 분들이 있어서 개인적인 관심으로 AD와 Aβ 응집 간의 관계성을 연구하고 있습니다. 식품영양학 논문에서는 프로틴과 과당의 결합으로 단백질 입자가 생성된다고 하더군요. 그로 인해 신장에서는 조대 단백질 입자가 사구체를 손상시켜 석회화하는 원인이 되고 뇌에서는 Aβ 응집을 유발하는 것 아닌가 생각하고 있습니다.


    질문에 도움을 드리고자 검색해 보니 아래와 같은 내용을 찾을 수 있었습니다.


    HEK293 세포는 APP 수송 및 특정 단백질 및 경로(예: Rho/ROCK2)와의 상호 작용과 같은 세포 과정에서 역할을 하는 것으로 보고된 예가 있습니다. 이는 뉴런에서 Aβ 독성을 이해하는데 중요하다고 합니다.

    AD 연구에 APP 돌연변이로 수정된 HEK293 세포는 신경 세포의 복잡성을 거치지 않고 Aβ 응집을 연구하고 이러한 과정에 영향을 미칠 수 있는 잠재적인 약물 후보를 스크리닝할 수 있어서 잠재적인 치료에 대한 가설을 시험할 수 있기 때문이라고 합니다.

    Increased NF-κB signalling up-regulates BACE1 expression and its therapeutic potential in Alzheimer's disease, International Journal of Neuropsychopharmacology, Volume 15, Issue 1, February 2012, Pages 77?90, https://doi.org/10.1017/S1461145711000149


    저는 이 분야에는 전문가가 아니지만 가족 중에 이 병을 앓고 있는 분들이 있어서 개인적인 관심으로 AD와 Aβ 응집 간의 관계성을 연구하고 있습니다. 식품영양학 논문에서는 프로틴과 과당의 결합으로 단백질 입자가 생성된다고 하더군요. 그로 인해 신장에서는 조대 단백질 입자가 사구체를 손상시켜 석회화하는 원인이 되고 뇌에서는 Aβ 응집을 유발하는 것 아닌가 생각하고 있습니다.


    질문에 도움을 드리고자 검색해 보니 아래와 같은 내용을 찾을 수 있었습니다.


    HEK293 세포는 APP 수송 및 특정 단백질 및 경로(예: Rho/ROCK2)와의 상호 작용과 같은 세포 과정에서 역할을 하는 것으로 보고된 예가 있습니다. 이는 뉴런에서 Aβ 독성을 이해하는데 중요하다고 합니다.

    AD 연구에 APP 돌연변이로 수정된 HEK293 세포는 신경 세포의 복잡성을 거치지 않고 Aβ 응집을 연구하고 이러한 과정에 영향을 미칠 수 있는 잠재적인 약물 후보를 스크리닝할 수 있어서 잠재적인 치료에 대한 가설을 시험할 수 있기 때문이라고 합니다.

    Increased NF-κB signalling up-regulates BACE1 expression and its therapeutic potential in Alzheimer's disease, International Journal of Neuropsychopharmacology, Volume 15, Issue 1, February 2012, Pages 77?90, https://doi.org/10.1017/S1461145711000149


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    박지수님의 답변

    첫 답변 내용처럼 HEK293T cell은 일시적으로 과발현 시켜서 단백질을 얻기 쉽기 때문에 쓰이는 겁니다.


    답변과는 크게 관련 없지만 조언 하나 드리자면, cell line을 쓰신다면 그 기원이 되는 조직에 따라 단백질의 발현이 다르기 때문에 그걸 알아두시면 좋습니다. HEK cell은 human embryonic kidney cell line이니 보통은 그냥 단백질 발현에 쓰이지만, kidney 관련 연구를 할 때 쓰실 수도 있죠. 조직별 단백질 발현은 해당하는 단백질 정보를 여러 데이터베이스에서 찾아보시면 나옵니다. ncbi에도 RNA 전사량이 조직별로 나타나고, human protein atlas에도 해당 단백질을 검색하시면 조직별 단백질 발현량이 비교되어 나타납니다. 방금 gamma sectetase 검색해보니 kidney에서 높게 발현되는게 보이네요. IHC 염색 사진도 볼 수 있고요.

    첫 답변 내용처럼 HEK293T cell은 일시적으로 과발현 시켜서 단백질을 얻기 쉽기 때문에 쓰이는 겁니다.


    답변과는 크게 관련 없지만 조언 하나 드리자면, cell line을 쓰신다면 그 기원이 되는 조직에 따라 단백질의 발현이 다르기 때문에 그걸 알아두시면 좋습니다. HEK cell은 human embryonic kidney cell line이니 보통은 그냥 단백질 발현에 쓰이지만, kidney 관련 연구를 할 때 쓰실 수도 있죠. 조직별 단백질 발현은 해당하는 단백질 정보를 여러 데이터베이스에서 찾아보시면 나옵니다. ncbi에도 RNA 전사량이 조직별로 나타나고, human protein atlas에도 해당 단백질을 검색하시면 조직별 단백질 발현량이 비교되어 나타납니다. 방금 gamma sectetase 검색해보니 kidney에서 높게 발현되는게 보이네요. IHC 염색 사진도 볼 수 있고요.

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