M P L 석사 2 년차 김태형

1. J. Molecular Evolution 1999 48:248 The Long Terminal Repeat of an Endogenous Retrovirus Induces Alternative Splicing and Encodes an Additional Carboxy-Terminal Sequence in the Human Leptin Receptor(HERV-K의 LTR은 OBR의 선택적인 전사를 유도하며 C terminal에 아미노산을 추가한다) M P L 석사 2년차 김태형

2. Abstract • 인간의 Leptin Receptor는 중요한 생체적 기능 즉 에너지 소비, 성호르몬 생산, 혈우병 세포에서의 활성에 관여한다. • 주요 OBR 로는 OBRa, OBRb가 있으며, OBRa는 짧은 형태를 가지고 있으며 OBRb는 긴 형태의 receptor를 형성하게 된다. • OBRa 은 HERV-K의 LTR에 영향을 받아 두개의 splicing event가 발생하여 형성되어 진다. • 이 OBRa는 LTR 영역의 서열에 의해 코딩 되는 아미노산은 Carboxy -terminal 에 있어서 Exon20번의 아미노산은 Skip되어 지면서 67개 아미노산이 추가 되어진다.

3. Types of alternative splicing Exon Exon Intron

4. OB 유전자와 OBR의 기능 • Leptin은 지방조직에서 분비되는 호르몬이다.그리고 그들은 homozygous mutation에 의해 leptin의분비가 실패를 하게 되며 비만의 증상을 유발하게 된다고 한다. • 인간의 leptin receptor gene은 20개의 엑손으로 구성되어 있으며 1q31의 ~70kb가 넘는 영역을 차지 하고 있다. • OBRb 유전자 같은 경우는 303개의 긴 세포 내 아미노산이 JAK tyrosine kinase와 STATs(signal transducers and activators of transcription)의 필수적인 사이트이다. • OBRa는 이들 아미노산 303개가 새로운 67개의 아미노산으로 치환되어 있다. 그래서 STATs의 활성에 의한 효과를 발휘하지 못한다. • OBRa의 67aa는 영장류 특이적인 HERV-K10의 LTR5의 잔기와 88%의 identity를 가지고 있다.

5. LTR 서열에 의한 alternative splicing의 영향 • 우리가 발견한 LTR5의 영역 translation되는 OBRa의 끝쪽영역의 67개의 아미노산은 NCBI데이터베이스의 어떠한 단백질과도 매칭을 보이지 않았다. 이는 LTR5영역에 있어서 untranslatable LTR5의 영역이기 때문이다. • 추가적으로 splice signals과 ORF, 그리고 putative한 polyadenylation signal과 translation stop codon이 OBRa에 포함되어 있었다. • 이들 leptin receptor의 짧은 형태는 intracellular domain을 가지고 있지 않아서 transduce regulatory signals를 하지 못한다. • 게다가 Leptin 유전자의 5’-UTR영역에서 MER11 repeat 60bp를 태반안에서 leptin 발현의 enhancer로써 작용을 한다. MER11의 TGTTAT는 steroid반응 motif와 동일하며 GTGCTAAG는 enhancer motif와 동일하다 이는 직접적으로 LTR5과 함께 alternative transcript 역할을 담당하게 된다.

6. Leptin JAK JAK STAT STAT Leptin과 OBR의 기능 OBR

7. LTR5에 의한 alternative splicing에 의한 주요 두 가지 OBR유전자의 형성에 대한 도식 Long form Aceptor Donor Short form

8. LTR5과 OBRa 유전자의 지놈믹 구조 비교 Intron

9. Discussion • ERV 및 그와 관련된 지놈 들은 진화 연구에 중요하며 이들이 유전자의 전사에 있어서 중요한 그리고 직,간접적인 조절 및 기능에 영향을 미치고 있다. • OBRa및 OBRb로의 형성은 steroid계 호르몬들이 LTR5와 같은 서열과 상호 조절 작용에 의해 이루어 진다고 알려져 있다. • Mer11과 LTR5는 leptin과 receptor의 발현을 조절하는 메커니즘을 진화 연구에 기초하여 연구 할 수 있는 길을 제시하여 준다. • HERV-K의 ERV 와 관련한 LTR5는 OBRa와 OBRb의 발현의 비율을 조절하기 위한 기능으로써 중립진화의 도구의 역할을 한다.