생화학분자생물학회

Localization of a TORC1-eIF4F translation complex during CD8+ T cell activation drives divergent cell fate

김종신

포스텍 의과학전공

 우리 면역 시스템의 가장 큰 특징 중의 하나는 다형성 (heterogeneity)이다. 외부 환경에 효율적으로 대응하기 위해 이 다형성은 필수적이다. 활성화된 T세포는 여러 세포 아형으로 분열 및 분화한다. 이 중 CD8 T세포는 항원제시세포 (antigen presenting cell: APC)에 의해 활성화를 거쳐 비대칭 세포 분열 (asymmetric cell division: ACD)을 하게 되고, 이때 APC에 가까운 딸세포 (daughter cell)는 효과 T세포 (effector T cell)로, 다른 먼 딸세포는 기억 T세포 (memory T cell)로 분열한다. 본 연구자들은 이전 연구 (Verbist et al. Nature, 2016)에서 이러한 비대칭적 분열에 c-Myc의 분포 (APC에 가까운 딸세포 > 먼 딸세포)가 중요하게 관여한다고 밝혔으나 그 분자적인 기전은 아직 밝혀지지 않은 상태였다. 본 연구자들은 이번 논문에서 초고해상도 이미징을 이용하여  T세포가 활성화 되면 TORC1가 c-Myc 발현에 필수적인 eIF4A (번역 개시 인자)와 결합하고, Dynein (minus end 쪽으로 이동)을 통해 microtubule을 따라 MTOC (microtubule organizing center)를 향해 이동한다. 이후 분열이 일어나면 이 TORC1-eIF4A는 APC에 가까운 딸세포에 몰리게 되고 c-Myc의 비대칭적인 발현으로 이어지게 된다. 또한 본 연구자들은 이러한 ACD가 딸세포의 운명 형성 (효과 vs 기억 T세포)에 관여하는지 알아보기 위해 유전자 바코드 기법을 이용하여 두 딸세포 간 전사체 차이를 분석하였고 c-Myc이나 mTORC1 관련 유전자들이 이들 간에 서로 상이하게 분포함을 밝혔다. 결론적으로 본 연구자들은 이번 연구를 통해 ACD가 T세포 운명 형성에 관여하는 기전을 밝혔고 약물 투여 (elF4A나 mTOR 억제제 등)를 통해 이를 조절함으로써 향후 면역 치료에도 응용될 가능성을 제시하였다.

논문출처: Molecular Cell. 2022 Jul 7;82(13):2401-2414.e9 https://doi.org/10.1016/j.molcel.2022.04.016

저자: Swantje Liedmann, Xueyan Liu, Clifford S Guy, Jeremy Chase Crawford, Diego A Rodriguez, Duygu Kuzuoğlu-Öztürk, Ao Guo, Katherine C Verbist, Jamshid Temirov, Mark J Chen, Davide Ruggero, Hui Zhang, Paul G Thomas, Douglas R Green