단백질 p53은 종양 억제인자로 기능하며 DNA 손상에 반응하여 세포주기 정지 또는 세포사멸 중 어느 쪽이든 유발할 수 있다. 우리는 부울 네트워크 모델링과 어트랙터(Attractor) 풍경 분석을 사용하여, 분자들의 특정 활성 상태 조합이 특정 세포 결과에 해당하는 단순화된 p53 네트워크의 상태 전이 동역학을 분석하였다. 그 결과, 우리는 DNA 손상에 대한 세포의 반응을 결정하는 네트워크 내의 5가지 핵심 상호작용을 확인하였으며, 이 상호작용들 중 어느 하나라도 결여된 시뮬레이션은 지속적인 p53 활성과 연관된 상태를 생성했고, 이는 세포사멸 반응에 해당하였다. 유방암 세포주 MCF7의 DNA 손상에 대한 세포 반응과 Mdm2 (murine double minute 2) 억제제인 nutlin-3의 효과에 대해 어트랙터 풍경 분석을 수행한 결과, nutlin-3는 세포사멸을 유발하는 데 제한적인 효능을 보일 것임을 시사하였다. 즉, nutlin-3를 포함한 시뮬레이션에서 세포사멸 상태가 큰 정도로 유도되지 않았고, 대신 진동성 p53 동역학 및 세포주기 정지에 부합하는 상태가 나타났기 때문이다. 또한 어트랙터 풍경 분석은 nutlin-3을 Wip1 억제와 병용하면 지속적인 p53 활성 증가를 자극하여 p53 매개 세포사멸을 촉진하는 방향으로 상승(시너지) 효과를 낼 것임을 시사하였다. 우리는 MCF7 세포에서 형광 p53 리포터를 이용한 단일세포 영상(싱글-셀 이미징)으로 p53 활성의 상승효과 및 세포사멸 유발을 검증하였다. 따라서 p53 네트워크 동역학과 그 조절에 대한 어트랙터 풍경 분석은 암 치료를 위한 잠재적 치료 전략을 파악하는 데 기여할 수 있다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.