The tight coordination of cell proliferation and death is strongly required to determine the final number of cells in an organ or organism. Until now, many oncogenes and tumor suppressors have been identified and they have roles for regulating either cell growth or death. Recently, a subset of genes controlling both cell growth and death simultaneously was identified using Drosophila eye perfect for studying about proliferation and apoptosis. They are warts, salvador and hippo whose human relatives are LATS, WW45 and MST. Because MST1 binds to Rassf1A in mammalian cell there may exist a binding partner of hippo in Drosophila. Here, by sequence homology search, we identified RA(Ras-associaion) domain, a functional domain of Rass1A, containing protein in Drosophila, and named it dRassf. Using UAS-GAL4 based overexpression system, we overexpressed dRassf in eye, but the phenotype was normal. Also the eye containing many homozygous mitotic clones for dRassf deletion mutant allele had absolutely normal phenotype. However, the functional C-terminal domain of dRassf is still expressed in homozygous dRassf deletion mutant, and the possible interaction between dRassf and Hippo was proposed by the existence of the conserved C-terminal domain, SARAH.
In addition, we generated a point mutant of human Rassf1A protein which cannot bind to MST1 in vivo, whereas wild type Rassf1A strongly binds to MST1. Although the physiological meaning of the loss of interaction ability has not been characterized, from the previous report about the regulation of apoptosis by Rass1A/MST1 in mammalian cells and the existence of Salvador/Warts/Hippo complex in Drosophila, we propose that Rassf1A containing complex has a role for regulating cell growth and apoptosis in human cases and that Leucine-301 residue in the conserved SARAH domain located to carboxy-terminal end of Rassf1A has a crucial role to construct the complex.
세포의 증식과 사멸을 정확하게 조절하는 것은 기관이나 개체내의 최종 세포수를 조절하는 데 있어 매우 중요하다. 현재까지 많은 암유전자와 종양억제유전자가 발견되었고, 그들은 세포의 증식이나 사멸 중 한 가지를 조절하는 기능을 갖는다고 알려져 있다. 최근에 세포의 성장과 사멸을 동시에 조절하는 유전자군이 초파리 눈을 통한 연구에 의해 발견되었다. 그들은 포유류 세포의 LATS, WW45, MST 유전자에 해당하는 warts, salvador, hippo 이다. 포유류 세포에서 MST1은 Rassf1A와 결합하기 때문에 초파리에서도 Hippo의 결합상대가 있을 것으로 추측된다. 서열 유사성을 통한 연구를 바탕으로, 우리는 초파리에서 Rassf1A의 기능부위인 Ras-Association 도메인을 갖는 단백질을 찾아내었고, dRassf라 명명하였다. UAS-GAL4 시스템을 이용하여 초파리 눈에 dRassf를 과발현 시켰을 경우 표현형에 이상이 없었으며, 또한 dRassf 결실 유전자를 다수 포함하는 초파리 모자이크 눈의 표현형에도 이상이 없었다. 하지만, dRassf 결실 유전자만을 갖는 초파리에서 기능부위인 카르복시 말단의 발현이 계속되고 있고, dRassf와 Hippo의 결합가능성이 보존된 카르복시 말단의 SARAH 도메인에 의해 제기되고 있다.
추가적으로, 우리는 MST1에 강하게 결합하는 야생형 Rassf1A와 달리 MST1에 대한 결합능력을 상실한 인간 Rassf1A의 돌연변이를 제작하였다. 결합기능의 상실이 갖는 생리적인 의미를 아직 알아내지는 못하였지만, 포유류 세포내에서 Rassf1A/MST1 에 의한 세포사멸 기작에 대한 보고와, 초파리 내에서 Salvador/Warts/Hippo 복합체의 존재로부터, 인간의 경우에도 Rassf1A를 포함하는 복합체가 세포의 성장과 사멸을 조절하는 기능을 가질 것으로 유추할 수 있으며, 이들 복합체의 형성에 Rassf1A의 보존된 카르복시 말단 중 301번 Leucine이 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.
