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세포내 시그널 전달의 시공간적 패턴

전문가 제언: ○ 세포는 일반적으로 세포막 위의 수용체에 호르몬, 신경전달물질, 증식· 분화인자 등 세포외 시그널 분자가 결합하면 특정의 시그널이 발생하여 시공간적으로 특징적인 패턴을 가진 세포내 시그널 전달이 이루어지며 그 결과는 세포활동으로 나타난다.

○ 증식에 관계되는 세포 내 시그널 전달로는 타이로신 인산화 시그널을 들 수 있다. 상피성장인자(EGF)는 세포막에 국소적으로 존재하는 EGF 수용체(EGFR)에 특이적인 결합을 한다. EGF와 결합한 EGFR은 자기인산화에 의해 곧 타이로신 인산화 시그널 전달계가 활성화 되여 최종적으로 DNA합성과 세포증식을 유도한다. 그러나 세포의 국소 자극에 의한 타이로신 인산화 시그널이 세포 전체에 전파되지 않고 국소에 머무는 경우가 있다. Picchu-x와 Raichu-Ras의 두 형광 probe를 이용한 실험에서, EGF 시그널 전파의 시공간적 패턴을 규정하는 요인이 형질막상의 EGFR의 밀도와 활성화된 수용체를 조절하는 endocytosis현상이라는 것이 밝혀졌다. 이 결과는 세포막상의 수용체수의 조정과 활성화된 EGFR의 endocytosis현상을 조절함으로써 앞으로 암세포의 증식 억제 등 질병 치료에 관한 새로운 접근 가능성을 시사한다.

○ 사람 및 동물의 뇌신경계는 주로 신경세포와 glia세포로 구성되어 있으며 glia세포 중에는 신경세포를 양육한다는 성상세포가 압도적으로 많다. 신경세포는 성숙함에 따라 서로 시냅스를 형성하여 기능적 회로망을 구축한다. 이러한 과정에서 시냅스가 충분히 형성되기 위해서는 성상세포 유래의 액성인자 만으로는 부족하며, 성상세포의 국소적 접착에서 arachidonic acid에 의해 활성화된 proteinkinase C(PKC)에 의해 이루어진다.

○ 세포 증식에 관계되는 시그널 전달의 메커니즘의 규명은 발생단계의 형태 형성, 암세포화 등 생물현상과 질병억제를 이해하는 중요한 지견과 단서를 제공해 줄 것이다. 일본은 근래에 세포 내 시그널 전달, 세포외 matrix 분자 및 integrin 분자 등에 관한 연구가 활발하다. 우리나라에서도 세포학의 이러한 분야에 젊은 과학자가 많은 관심을 갖기를 기대하는 바이다.

저자: Atsushi MIYAWAKI ; Asako SAKAUE-SAWANO ; Hiroshi HAMA
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