MUC1 은 PEM(polymorphic epithelial mucin), pum (peanut lectin binding urinary mucins), DF3, MAM-6, cDNA 15-; 인간 MUC1 유전자는 염색체 1q21 에 위치하여 7 명의 현자를 함유하고 있다. MUC1 유전자의 중요한 특징 중 하나는 다형성 (polymorphism) 입니다. 즉, 두 번째 엑손 (variable number of tandem repeats, VNTRs) 에는 각각 60 개의 염기가 들어 있고, GC 가 풍부하며, 가장 흔한 두 개의 등위 유전자는 각각 41 개와 85 개의 VNTRs 를 포함하고 있으며, 같은 개체의 등위 유전자에 따라 VNTRs 의 수도 다를 수 있으며, 마우스의 MUC1 유전자에는 이 다형성이 없다. MUC1 의 이러한 특징은 전형적인 작은 위성 시퀀스 (minisatellite sequence) 임을 나타냅니다. 최근 연구결과에 따르면 소형 위성 반복 단위 수의 변화는 주로 종계 복합유전자 변환 사건으로 인한 것으로 추정된다.
다른 종의 MUC1 유전자의 차이는 주로 VNTRs 의 구성에 따라 다르지만, 인간과 마우스 (MUC1) 유전자의 비교 연구에 따르면, 전사 시작 지점 상류 500 BP 내의 전사 시작 영역, 특히 TATA 상자 상류 지역 구조는 매우 보수적이며, 이는 상피성 세포에서 MUC1 의 특이성 표현과 관련이 있을 수 있습니다. MUC1 유전자의 코드화 제품인 MUC1 점단백질은 고분량당 단백질 (GT) 입니다. 200 kD), 그 기본 특징: ① 당사슬은 전체 점액 함량의 50 이상을 차지하며, O- 글리코 시드 결합으로 폴리펩티드 골격의 Ser/Thr 과 연결되어 있습니다. ② 폴리펩티드 골격에는 Pro(P), Thr(T) 및 Ser(S)3 가지 아미노산이 풍부한 PTS 영역이 포함되어 있으며, 이 3 가지 아미노산은 전체 펩타이드 사슬 아미노산 함량의 20 ~ 55 를 차지하며, 이 영역에는 많은 연속 반복 펩타이드 사슬 서열이 포함되어 있으며 모든 O- 글리코 실화 부위는
MUC1 의 폴리펩티드 골격은 세포 외, transmembrane 및 세포 내 세그먼트 3 부분으로 구성되며, transmembrane 및 세포 내 세그먼트 (72 아미노산 포함) 는 서로 다른 종간에 구조가 매우 보수적이며 MUC1 의 기능에 중요한 역할을 할 수 있음을 나타냅니다. 세포 외 세그먼트에는 20 ~ 125 개의 연속 반복 시퀀스가 포함되어 있으며, 각 반복 시퀀스에는 20 개의 아미노산, 즉 PDTRPAPGSTAPPAHGVTSA 가 포함되어 있으며, 여기서 S, T, A, G, P 5 가지 아미노산은 50 개 이상을 차지하며, P 는 MUC1 공간 구조의 형성에 있어 면역원성의 결정에 중요한 역할을 한다. 개체 간 연속 반복 시퀀스 수의 차이는 MUC1 유전자의 다형성에 의해 결정되므로, 세포 외 세그먼트의 길이는 400 ~ 2 500 아미노산에서 동일하지 않을 수 있으며, 각 연속 반복 서열에는 5 개의 잠재적 O- 당화 부위가 들어 있는데, 그 중 4 개는 O- 당화 반응을 일으킬 수 있고 S, T 인접은 당화화의 필수조건이다.
설탕 사슬은 대부분 O 형 글리코 시드 결합으로 폴리펩티드 골격에 연결된다. 각 설탕 사슬은 1 ~ 20 개의 단당류를 함유하고 있으며, GalNAc(15.0), GluNAc (19.8), Gal(44.9), Fuc(8.9), SA(11.4) 가 가장 흔하다.
핵심 영역은 폴리펩티드 골격의 Ser/Thr 에 연결된 GalNAc 및 GalNAc 에 직접 연결된 설탕 사슬 부분을 말합니다. 골격은 유형 I (Galα-3GlcNAc) 와 유형 II (GAL α-4GL CNAC 1-3) 로 구분되며, 유형 I 구조는 일반적으로 단일 존재, 유형 II 는 여러 개 동시에 존재할 수 있습니다. 외주구는 골조구 끝에 알파-글리코겐 결합으로 연결된 Gal, GalNAc, Fuc, SA 및 황산기를 가리키며, 이 기단은 MUC1 의 생화학 특성 (예: 전하 등) 과 기능을 결정하는 데 중요한 역할을 한다. 말단 당기의 첨가는 당사슬의 연장에 종착작용을 하며 혈액형 항원 A, B, H, Lea, Leb, X, Y, Cd 항원 결정클러스터와 같은 일부 당사슬 표도 생산된다. 28 개의 아미노산을 함유한 플루토늄 체인 O- 당화 후 길이가 7 nm 이기 때문에 MUC1 포외단의 길이는 약 240 ~ 630NM 으로 세포 표면이 기체 면역체계와 가장 먼저 접촉하는 막 표면 분자 중 하나이다. 연구에 따르면 MUC1 유전자의 표현은 주로 전사 수준에서 조절되는 것으로 나타났다. 이 조절작용은 MUC1 프로모터의 순식 작용 요소와 세포 내 전사 인자 간의 상호 작용을 통해 이뤄진다. MUC1 의 하위 시퀀스는 약 2.9 kb 입니다. 여기서 조절작용을 하는 순식 작용 구성요소는 주로 5' 오픈 영역 743 BP 의 시퀀스 범위 내에 있습니다. MUC1 프로모터에는 각각 -576/-568 과 -99/-90 에 위치한 2 개의 Sp1 결합 부위 (GGGGC GGGG) 와-101/
가 포함되어 있습니다-89 에는 SpA 결합점 1 개 (AGGGGCGGGGTT), -84/-64 에는 e-box 1 개 (e-muc1) 가 있습니다. Sp1 과 결합 부위의 상호 작용은 MUC1 유전자의 표현을 촉진하는 반면, SpA 는 그 표현을 낮춘다. Sp1 과 SpA 의 비율은 MUC1 유전자 표현 수준을 결정하는 중요한 요인이 될 수 있습니다. 종양세포 MUC1 의 높은 수준의 표현은 둘 사이의 조절 불균형과 관련이 있을 수 있다. Sp1 비트와 E-box(E-MUC1) 는 MUC1 의 조직 특이성 표현과 관련이 있을 수 있습니다. 최근 분석에 따르면 MUC1 프로모터에는 유방 특이성, 조혈세포 특이성, B 세포 특이성, T 세포 특이성, 간 세포 특이성, 근세포 특이성 순작용 요소가 포함되어 있는 것으로 나타났다. 이는 최근 보도된 MUC1 이 상피 조직을 제외한 다양한 조직과 세포에서 표현된 것과 일치한다. MUC1 프로모터에는 다양성의 순작용 요소가 포함되어 있으며, 현재 알려진 진핵 프로모터 중 비교적 독특한 것으로 알려져 있다. 그 구조와 전사 인자와의 상호 작용에 대한 연구는 종양 발생, 발전에서 MUC1 유전자의 역할을 밝히고 종양 치료에 새로운 단서를 제공하는 데 큰 의미가 있다.
MUC1 유전자가 전사한 후의 선별적인 전단으로 서로 다른 동종형을 형성하는 메커니즘에 대해서는 아직 분명하지 않다. MUC1/Y 는 종양 특이성 표현의 특징을 가지고 있기 때문에, 이 선택적 전단은 세포의 발암과 관련이 있을 수 있다. 현재 연구에 따르면 MUC1 은 항암종의 CTL 면역반응 (MHC 제한 및 비MHC 제한) 을 유도하는 동시에 면역활성세포가 종양에 미치는 살상작용을 억제하고 높은 수준의 MUC1 표현은 종양환자의 예후와 부정적 관계를 맺고 있으며, MUC1 이 면역반응 조절에 참여할 수 있다는 것을 시사한다.
Finn 의 연구팀은 먼저 유방암, 난소암, 췌장암 환자의 체내에 살상종양 세포를 가진 CTL 이 있는 것으로 밝혀졌으며, 이는 MHC 가 아닌 제한을 특징으로 한다. 이어 유방암 환자들 사이에서 MHCⅠ I 제한 인식 MUC1 표위를 가진 CTL 을 발견했다. 이러한 현상들도 쥐의 체내에서 더욱 검증을 받았다. 바로 위의 발견으로 MUC1 이 종양 생물 치료의 과녁 분자가 되었다.
앞서 언급한 바와 같이, MUC1 은 암이 변할 때 양과 질적 변화를 일으켜 새로운 항원표위가 나타날 수 있으며, 동시에 MUC1 은 기체 면역체계와 가장 먼저 접촉하는 세포 표면 분자 중 하나이기 때문에 종양 MUC1 은 MHC 제한 및 MHC 제한 방식으로 CTLs 를 활성화할 수 있으며, 이러한 활성화된 CTLs 는 MUC1 을 표현하는 종양 세포를 죽일 수 있습니다. 따라서 MUC1 은 종양 활성 이성 면역치료 (active specific immunotherapy) 에 이상적인 표적 분자입니다.
현재, 종양 치료를 위한 백신으로 MUC1 기반 면역원이 많이 있으며, 일부는 이미 임상 실험 단계에 들어섰다.
MUC1 발견 이후 여러 연구기관이 다양한 MUC1 단일 복제 항체 중 56 그루가 국제종양생물의학협회 (ISOBM) 의 확인 (표 1 참조) 을 받은 것으로 나타났다. 이들 항체 중 대부분
표 1 ISOBM 이 확인한 MUC1 단일 클론 항체
ISOBM 번호 단항명 연구단위 연구자 동종형
ISOBM-122 Ma 552 CanAg Nilsson, O. IgG1
Is obm-123 bc3 Austin research institute McKenzie i.igm
Is obm-124 hmpv Austin research institute McKenzie i.igm
Is obm-125 vu-3-C6 univ.hosp.' vrije universiteit' hilgers, J. IgG1
Is obm-126vu-12-E1 univ.hosp.' vrije universiteit' hilgers, J. IgG1
Is obm-127 sh1 university of Copenhagen clausen, H. IgG3-k
Is obm-128dh-1 Austin research institute McKenzie i.igm
Isobm-129 mf06 c.i.s. bio international seguin, P. IgG1
Is obm-130vu-11-D1 univ.hosp.' vrije universiteit' hilgers, J. IgG1
Is obm-131 va1 Austin research institute McKenzie i.igg1
Isobm-132 mf30c.i.s. bio international seguin, P. IgG1
Is obm-133 bcp8 Austin research institute McKenzie i.igg2b
Is obm-134bw835 behringwerke ag schelp, C. IgG1
Is obm-135 SMA-1 Austin research institute McKenzie i.igm
ISOBM-136 DF3 Centocor Cornillie, F. IgG1
Is obm-137 27.1 Austin research institute McKenzie i.igg1
Is obm-138 bc2 Austin research institute McKenzie i.igg1
Is obm-139b 27.29 biomira Inc. Craig, D. IgG1
ISOBM-140 VU- 3-D1 Univ. Hosp.
"Vrije Universiteit” Hilgers, J. IgG1
Is obm-141 bcp7 Austin research institute McKenzie i.igg2a
ISOBM-142 7540MR Bayer Yeung, K. IgG1
ISOBM-143 M26 Sanofi IgM+G1-k
Is obm-144vu-4-H5 univ.hosp.' vrije universiteit' hilgers, J. IgG1
Is obm-145 3e 1.2 Austin research institute McKenzie i.igm
Is obm-146 232a1 Netherlands cancer institute hil kens, J. IgG1
Is obm-147 bcp9 Austin research institute McKenzie i.igg1
Is obm-148 115 D8 centocor cornillie, F. IgG2b-k
Is obm-149 mf11c.i.s. bio international seguin, P. IgG1
Is obm-150 kc4 immunotec h sa agthoven, A. Van IgG3
Is obm-151 5f4 university of Copenhagen clausen, H. IgM
ISOBM-152 M29 Sanofi IgG1-k
Is obm-153 bc4e549 hybritech Inc. rittenhouse, H. IgG1-k
ISOBM-154 Ma 695 CanAg Nilsson, O. IgG1
Is obm-155sec1 Austin research institute McKenzie i.igg2b
Isobm-156vu-11-e2univ.hosp.' vrije universiteit' hilgers, J. IgG1
Is obm-157 hh 6 university of Copenhagen clausen, H. IgG3-k
ISOBM-158 M38 Sanofi IgG1-k
ISOBM-159 E29 Dako A/S Askaa, J. IgG2a
Is obm-160 hh14 university of Copenhagen clausen, H. IgM
Is obm-161gp 1.4 immunotec h sa agthoven, A. van IgG1
Is obm-162 214 D4 Netherlands cancer institute hilk
Ens, J. IgG1
Is obm-163 43 Austin research institute McKenzie i.igm
Is obm-164 cc2 Austin research institute McKenzie i.igm
Is obm-165 sm3 imperial cancer research fund burchell, J. IgG1
ISOBM-166 12C10 Transgene SA Acres, B. IgG1-k
Is obm-167 fh6 university of Copenhagen clausen, H. IgM
Is obm-168 bc5n 154 hybritech Inc. rittenhouse, H. IgM
Is obm-169 hmfg-1 imperial cancer research fund burchell, J. IgG1
Is obm-170 va2 Austin research institute McKenzie i.igg1
Is obm-171 B12 Roche diagnostic systems pfleiderer, P. IgG1
Is obm-172 c595 university of not hingham price, M. IgG3
Is obm-173 bcru-G7 Norwegian radium hospital rye, P. IgM
Is obm-174 bcp10 Austin research institute McKenzie i.igm
Is obm-175 mc5 immunotec h sa agthoven, A. van IgG1-k
ISOBM-176 7539MR Bayer Yeung, K. IgG2b
Is obm-177a76-a/c7max delbrueck centre f.mol.med.karsten, U. IgG1+M-k
숫자의 인식 테이블 비트는 MUC1 VNTRs 의 APDTRPAPG 영역에 있습니다 (예: BC2 인식 APDTR, HMFG1 인식 PDTR 등). MUC1 은 종양 세포 표면의 비정상적인 표현으로 잠재적인 종양 표적 치료의 과녁 분자가 되었다. 현재 이미 여러 실험실이 MUC1 단항으로 종양 치료에 대한 연구를 하고 있다.