본문제에대한지적소유권은동국대학교에있습니다. 본교의서면허락없이무단으로출판, 게재, 사용할수없습니다. 문제 2 2016 학년도약학대학면접문제 아래의질문에 3-4 분이내로답하시오. 표피성장인자수용체 (epidermal growth factor receptor, EGFR) 는수용체티로신 인산화효소군 (receptor tyrosine kinases, RTKs) 의일종으로서세포의생존과증식 에필요한신호를전달한다. 아래그림은표피성장인자 (epidermal growth factor, EGF) 와 EGFR 의결합을통해세포외부로부터 (extracellular) 세포내부로 (intracellular) 생존과증식신호가전달되는방식을설명하고있다. 4. Cetuximab은항암제로사용되는 EGFR에대한저해항체 (inhibitory antibody) 이다. 항암치료를시작하기전에환자의대장세포에존재하는발암유전자 (oncogene) 인 Ras 유전자에대한돌연변이 (mutation) 검사가권장되고있다. 그이유는무엇인가? (4점)
2016 학년도약학대학면접문제해설 문제 2 아래의질문에 3-4분이내로답하시오. 표피성장인자수용체 (epidermal growth factor receptor, EGFR) 는수용체티로신인산화효소군 (receptor tyrosine kinases, RTKs) 의일종으로서세포의생존과증식에필요한신호를전달한다. 아래그림은표피성장인자 (epidermal growth factor, EGF) 와 EGFR의결합을통해세포외부로부터 (extracellular) 세포내부로 (intracellular) 생존과증식신호가전달되는방식을설명하고있다. 4. Cetuximab은항암제로사용되는 EGFR에대한저해항체 (inhibitory antibody) 이다. 항암치료를시작하기전에환자의대장세포에존재하는발암유전자 (oncogene) 인 Ras 유전자에대한돌연변이 (mutation) 검사가권장되고있다. 그이유는무엇인가? (4점)
1. 평가주안점 1 단계 : EGFR monomer가세포막에분포한다. 2 단계 (receptor dimerization): EGF와의 binding에의해 EGFR homo-dimer가형성된다. 3 단계 (kinase activation): dimerization에의해세포내부도메인 (intracellular domain) 의 kinase 활성이증가한다. 4 단계 (tyrosine trans-phosphorylation): 세포내부도메인 (intracellular domain) 의티로신잔기 (tyrosine residue) 가인산화된다. 5 단계 (interaction between phospho-tyrosine and adaptor proteins): 인산화된티로신잔기는 (SH2 domain을가지고있는 ) PI3K와 GRB2와결합하여활성화한다. 주요 keyword는 receptor dimerization, kinase activation, tyrosine transphosphorylation, interaction between phospho-tyrosine and adaptor proteins 등이다. 이중 3-4개의 keyword가포함되면 2점, 1-2개의 keyword가포함되면 1점, keyword가하나도포함되지않으면 0점을부여한다. 세포외도메인 (extracellular domain) 과세포내도메인 (intracellular domain) 의기능상차이점을이해하고있는지평가한다. 1) EGF의과발현 (overexpression), 2) EGFR의과발현 (overexpression), 3) EGFR 유전자의돌연변이 (mutation); kinase의과도한활성화 (constitutive activation) 정답개수에따라 1-3점부여 EGF 및 EGFR의과발현과 EGFR의돌연변이의의한 kinase의지속적인활성화관련된설명이들어갈경우에만정답으로간주한다. 1 단계 - EGF와결합하는항체, 저분자화합물, 세포외부도메인 (extracellular domain) EGF-EGFR 결합저해 2 단계 - EGFR과결합하는항체또는저분자화합물 EGFR dimerization 저해 3 단계 - EGFR의세포내부도메인 (intracellular domain) 과결합하는저분자화합물 EGFR dimerization에의한 EGFR의세포내부도메인 (intracellular domain) 의 conformational change 저해 4 단계 - EGFR의세포내부도메인 (intracellular domain) 과결합하는저분자화합물
kinase를저해 5 단계 - PI3K와 GRB2 단백질의 SH2 도메인 blocker phosphotyrosine과 SH2 in adpator proteins (PI3K & GRB2) 간의결합저해 5 단계 PI3K ( 또는 Akt) inhibitor, GRB2-SOS-RAS-MAP kinase pathway inhibitor EGF, EGFR의외부및내부도메인을타깃하는방식을이해하고있는지를테스트한다. EGF 및 EGFR 결합항체또는저분자화합물, EGFR extracellular domain의과발현, EGFR의 kinase 활성저해, 및인산화된티로신과의단백질결합저해관련된설명이들어갈경우에만정답으로간주한다. 상기 6가지의저해전략에대해각각 1점을부여하고 5개이상을올바르게설명한경우 5 점을부여한다. 4. Cetuximab 은항암제로사용되는 EGFR 에대한저해항체 (inhibitory antibody) 이다. 항암치 료를시작하기전에환자의대장세포에존재하는발암유전자 (oncogene) 인 Ras 유전자에 대한돌연변이 (mutation) 검사가권장되고있다. 그이유는무엇인가? (4 점 ) EGF signaling의하위효과단백질 (downstream effector protein) 인 Ras는 EGFR의인산화에의해활성화된 GRB2 및 SOS 단백질과결합하여 GTP binding form으로변화하면하위 MAP kinase pathway를활성화시켜세포분열신호를핵안으로전달한다. 따라서돌연변이 (mutant) RAS 단백질을가지고있는환자의경우 EGFR에대한항체인 Cetuximab를통해상위 (upstream) EGF 신호를차단하더라도돌연변이 Ras 단백질을통해계속해서 MAP kinase pathway가활성화되고 (constitutive activation) 그결과지속적으로핵안으로세포분열신호가전달된다. 따라서 Cetuximab은야생형 (wild type) Ras 유전자를가지고있는환자의경우에만 EGFR의신호차단을통해세포분열신호전달을저해하고따라서항암활성을나타낼수있다. EGFR의 downstream 신호전달단백질인 GRB2 및 SOS를통한 Ras의활성화방식 (1점), upstream과 downstream signaling의저해시차이점 (1점), wild type과 mutant RAS의차이점 (1점), 그리고 mutant RAS oncogene의 constitutive activation의의미 (1점) 를이해하고있는가에따라점수를부여한다.
2016 학년도약학대학 면접고사출제의도 출제의도 다양한종류의약물개발에있어서매우중요한타깃으로연구되고또한실제임상적으로활용되고있는 receptor tyrosine kinase 중의하나인 EGF의신호전달메커니즘을분자수준에서이해하고이를기반으로 EGF 수용체조절치료제개발에응용할수있는능력의유무를평가하고자함.