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신경세포의 극성을 조절하는 분자기구

전문가 제언: ○ 신경세포(neuron)는 조직에 따라 형태가 다양하지만 일반적으로 핵과 소기관이 있는 세포체(cell body)와 다수의 수상돌기(dendrite) 및 길게 뻗은 한 가닥의 축삭돌기(axon)로 구성되어 있다. 신경세포는 신경계의 일부로 neuron보다 그 수가 50배나 많은 지지세포에 의해 보호되고 있다. 감각세포나 다른 신경세포로부터 들어오는 화학신호는 수상돌기가 받아 세포체로 보낸다. 이 화학신호는 전기신호로 바뀌어 축삭을 통하여 신경 말단의 synapse 부위로 전달되면 다시 화학신호로 바뀌어 다음 신경세포로 전달된다.

– 축삭은 슈반세포로 된 수초(myelin sheath)로 둘러싸여 있으며 슈반세포 사이의 공간인 란비에르마디(nodes of Ranvier)를 통하여 전기신호는 도약전도의 수단으로 신호전달 속도는 엄청나게 빠르게 일어나게 된다. 이와 같은 축삭을 통한 한 방향으로의 정보 흐름은 신경세포의 극성에 의한 것으로 해석되며 이 신경 극성의 분자기구에 대한 연구가 최근에 활발히 진행되고 있다.

○ 중추신경계의 발생에서 세포극성에 의한 분화의 기전은 초파리의 배 발생에서 자세히 연구되어 있다. 초파리의 배 발생에서 신경아세포(neuroblast)는 배 상피층으로부터 내강측으로 함입되면서 시작된다. 함입된 신경아세포는 apical(정단부)-basal(기저부) 방향으로 분열이 시작되고 신경아세포 자신과 신경모세포(ganglion mother cell: GMC)로 비대칭 분열이 일어난다. 이 과정이 되풀이되어 계속 GMC를 생성하고 GMC는 한 차례만 분열하여 신경세포나 신경교(glia) 세포로 분화된다.

– 신경아세포의 분열기에는 세포 운명 결정인자인 Prospero (homeodomain을 갖는 전사인자)나 Numb(Notch 신호를 억제하는 막단백질)가 기저부에 편재된다. 이 인자들은 방추체가 회전하여 분열방향이 정단부-기저부 방향으로 향하면 GMC에 선택적으로 분배되고, 분열 결과 신경아세포는 GMC보다 사이즈가 큰 비대칭성이 나타난다. 이와 같은 현상은 신경아세포의 정단부에 비대칭으로 편재해 있는 정단부 구성성분(apical component)에 의해 조절되는 것으로 알려져 있다.

저자: Takeshi Yoshimura ; Yoji Kawano ; Nariko Arimura ; Saeko Kawabata (etc.)
자료유형: 학술정보