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심비대와 세포 내 정보전달 - MAP 키나제와 칼시뉴린을 중심으로 -

전문가 제언: ○ 포유류의 심장은 그 동적 부하에 적응할 수 있는 다이나믹한 장기이다. 이 심장은 그 발달과정이나 생리적 자극 혹은 병적 손상에 대해 개개의 심근세포 레벨에서 그 사이즈를 증대시켜 심비대를 일으키고 이에 적응한다. 최근 들어 유전자 개변 동물을 이용한 검토를 통해 생리적 및 병적 자극에 의해 활성화되어 많은 세포 내 정보전달 경로가 심비대 형성에 중요한 역할을 수행하고 있다는 것이 명확해졌다.

○ 세포응답에 중심적 역할을 수행하고 있는 세포 내 신호전달 분자 중에서 세포증진 촉진 물질의 총칭인 MAP 키나제 패밀리가 있다. 그 대표적인 것으로 ERK, JNK, p38이 있다. MAP 키나제 카스킷은 일련의 키나제가 인산화되어 신호를 하류로 전하는 신호전달 카스킷이며, 활성화된 MAPKKK가 MAPKK를 인산화하여 활성화하고, 다시 MAPKK가 MAPK를 인산화함으로써 활성화시킨다.

○ 역학적 부하로 일어나는 심비대는 각각의 심근세포 비대가 특징이며, 특이적 정보전달 경로가 역학적 부하를 세포핵의 사상(事象)에 연결시켜 전체적이고도 심근 특이적인 mRNA 증가와 같은 비대표현형을 인출한다고 생각하고 있다. 미국 Texas 주에 있는 Baylor 의과대학 그룹은 이 과정에서 트랜스포밍(transforming) 증식인자-β(TGF-β) 활성화 키나제(TAK 1)의 관여 가능성에 대해 조사하였다.

○ 그 결과 유전자 조작 생쥐의 심근층에 발현한 변이 활성화 TAK 1은 생체 내에서 p38 키나제의 인산화, 심비대, 간질선유화, 중증의 심근기능부전 및 조기사망을 일으키는데 충분하였다. 따라서, TAK 1 활성은 역학적 응력에의 지연반응으로서 일어나며, 심비대, 극심한 증상의 심부전을 일으키는 데 충분하다는 것을 인지하였다.

저자: Hiroyuki Nakayama, Jeffery D Molkentin
자료유형: 학술정보