Tropomyosins (Tpm) are a family of actin filament binding proteins that regulates actin cytoskeleton organization and various cellular functions. Alterations in Tpm expression are implicated in various properties of transformed cells. Here I report the identification and characterization of a novel high molecular weight isoform of tropomyosin, Tpm4.1, expressed from the human TPM4 gene. Tpm4.1 expression is down-regulated in breast cancer cells compared with untransformed breast epithelial cells and in highly metastatic breast cancer cell lines derived from poorly metastatic MDA-MD-231 cells. In addition, patients with invasive ductal breast carcinoma show decreased TPM4 expression compared with patients with ductal breast carcinoma in situ, and low TPM4 expression is associated with a poor prognosis. To gain insights into the role of Tpm4.1 in breast cancer, I inhibited its function using siRNA in untransformed breast epithelial cells, MCF10A, and the human breast cancer cell line MDA-MB-231. Loss of Tpm4.1 in MCF10A cells increases cell migration in wound-healing and Boyden chamber assays and invasion out of spheroids as well as disruption of cell-cell adhesions. Down-regulation of Tpm4.1 in poorly metastatic MDA-MB-231 cells led to less stress fibers and increased cell invasion and dissemination from spheroids into collagen gels. Collectively these findings suggest that decreased expression of Tpm4.1 might play a critical role during tumor progression by facilitating the metastatic potential of tumor cells.
트로포미오신(tropomyosin)은 액틴필라멘트 결합단백질 중 하나로 액틴 세포골격 구조와 다양한 세포내기능들을 조절한다. 트로포미오신 발현의 변화는 형질전환세포가 보이는 여러 특성들과 연관되어 있다. 이 논문에서 나는 인간의 트로포미오신 유전자 TPM4에서 발현되는 새로운 고분자 트로포미오신인 Tpm4.1의 존재를 밝히고 이 단백질의 특성에 대해 보고하였다. Tpm4.1의 발현은 비형질전환 유방세포주에 비해 유방암 세포주들에서, 또한 저전이능 유방암세포에 비해 고전이능 유방암세포주들에서 억제되어 있다. TPM4 유전자는 유관 상피내암환자에 비해 침윤성 유관암환자에서 발현이 감소되어 있으며, 낮은 TPM4 유전자 발현은 나쁜 유방암 예후와 연관되어 있다. Tpm4.1이 유방암에서 어떠한 역할을 하는지 알기 위해 나는 비형질전환 유방세포주인 MCF10A와 저전이능 유방암세포주인 MDA-MB-231에서 siRNA를 통해 Tpm4.1의 기능을 저하시켰다. MCF10A 세포에서의 Tpm4.1의 발현 저하는 wound healing assay와 boyden chamber assay들에서 세포이동을 증가시키고, spheroid에서의 세포침윤을 증가시키며, 세포-세포간부착을 붕괴시킨다. MDA-MB-231 세포에서의 Tpm4.1 발현 저하는 stress fiber의 감소를 야기하며, spheroid에서 콜라겐으로의 세포이탈과 침윤을 증가하게 한다. 이러한 결과들은 Tpm4.1의 발현 감소가 종양세포의 전이 가능성을 촉진하여 종양의 진행에 있어서 중요한 역할을 할 것을 시사한다.
