BRCA1-interacting protein 2 (BRAP2)/Impedes mitogenic signal propagation (IMP) was known to bind to the nuclear localization signal motif of BRCA1 and p21, and also modulate sensitivity of the MAP kinase cascade by limiting functional assembly of the Raf-MEK-MAPK through its ubiquitin E3 ligase activity. However, its in vivo functions remain elusive. Therefore, I generated the ectopic expression lines and the deletion mutants of Drosophila BRAP2. Here, I demonstrated that dBRAP2 could regulate cellular proliferation, apoptosis, development of central nervous system, and cell fate determination. Overexpression of dBRAP2 C248S and C313S, both of which E3 ubiquitin ligase activity are impaired, in wing discs led to a crumpled-wing phenotype, while dBRAP2 wild type did not. It was shown that this phenotype resulted from apoptosis. Surprisingly, ectopic expression of dBRAP2 wild type and mutants in eye did not affect the number of photoreceptor cells, which is regulated by Ras/MAPK pathway, in contrast to previous reported data. In addition, dBRAP2 mutant flies died at third instar larval stage with a considerable cell death in the imaginal discs and a small brain phenotype, and showed a melanotic tumor phenotype with highly activated immune response. In embryonic stage, the developmental defects in the central nervous system were observed. In the mitotic clones of dBRAP2 null allele, the number of the photoreceptor cells did not increase, rather, the photoreceptors, cone cells, pigment cells and bristles in one ommatidium was disrupted in consistent with the overexpression data. The wing vein formation was normal, but the bristles of the wings were cut or vanished in the mitotic clones. Taken together, these results from gain-offunction and loss-of-function mutants revealed that dBRAP2 is involved in the regulation of the neurogenesis, immune response, neuron cell fate determination, and proliferation of epithelial cells, independent of Ras/MAPK pathway.
BRCA1 associated protein 2 (Brap2)는 BRCA1과 p21에 결합하여 이들이 핵으로 이동하는 것을 막아 제 기능을 하지 못하게 하는 단백질로 알려졌다. 또한 Brap2는 E3 ubiquitin 결합효소의 성질을 이용하여 MAPK pathway의 골격단백질인 KSR을 간접적으로 방해함으로써 신호전달이 되지 못하게 한다고 보고 되었다. 이러한 Brap2의 기능은 주로 세포 수준에서 밝혀졌고, 생체 내 생리적 기능에 대한 증거는 미비하다. 본 연구에서는 dBrap2를 초파리에서 과발현시키거나 제거함으로써 생체 내 기능을 알아보았다. E3 ubiquitin 결합효소의 기능이 상실된 dBrap2를 날개에서 과발현 시킨 경우 날개가 찌그러졌고, 이러한 현상은 세포의 사멸에 의한 것임을 알 수 있었다. dBrap2가 결여된 돌연변이주는 알에서부터 신경세포의 발달에 있어서 결함이 보였고, 애벌레 시기에서는 여러 조직에서 세포 사멸이 관찰되었다. 특히 주목할만한 현상은 몸체에서 종양이 발견된 것인데 이러한 종양의 발달은 면역체계의 활성화에 의한 것임을 밝혀내었다. MAPK 신호전달에서의 dBrap2의 역할을 알기 위해 눈과 날개 조직의 일부에서만 이 유전자를 제거해 보았으나 MAPK 신호전달계가 활성화되었다는 증거는 발견되지 않았다. 오히려 눈의 발달이 억제 되었고, 이러한 현상은 날개의 털에서도 역시 관찰 할 수 있었다. 위의 결과는 dBrap2가 기존의 보고와는 다른 생체기능을 하고 있음을 암시한다. 본 연구를 통하여 dBrap2는 면역체계와 신경세포의 발달 등에 관여함으로써 초파리 발생과정에서 중요한 역할을 하고 있음을 증명하였다.
