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기저막 ADAMTS protease에 의한 기관형성의 조절

전문가 제언: ○ 발생과정에서 조직과 기관의 형태형성(morphogenesis)은 세포분화에서 시작된다. 어떤 세포는 다른 세포가 이용하지 않는 특정 유전자를 선택적으로 발현하여 독특한 구조, 유전자 산물 및 그들의 기능에 의해 조직과 기관이 형성된다. 특성화된 조직과 기관은 예정된 시간과 장소에서 세포분열, 세포의 이동, 조직의 성장과 접힘, 세포의 모양과 크기의 변화, 그리고 계획된 세포사(apoptosis)에 의해 만들어진다.

○ 예쁜꼬마선충으로 알려진 Caenorhabditis elegans는 모든 genome의 DNA 염기서열이 완전히 밝혀진 첫 번째 동물로, 발생유전학의 실험동물로 매우 유용할 뿐만 아니라 최근에는 수명과 관련된 노화 연구에도 많이 이용되고 있다. 실험실 조건에서는 세대기간이 3일 정도로 짧고 모든 조직 세포의 세포계보가 잘 알려져 있다.

○ 실험에 주로 사용되는 C. elegans는 5쌍의 상염색체와 XX의 성염색체를 갖고 있으며 자웅동체로 자가수정으로 번식하기 때문에 돌연변이체를 쉽게 만들 수 있다. 조직과 기관은 매우 단순하여 체벽근육계, 소화관, 신경계, 상피조직 및 생식소(gonad)로 구성되며 생식소는 몸의 중앙에 2개의 U자형으로 만들어진다.

○ 기관 형성의 기전을 연구하기 위하여 발생의 유전학적 실험에 주로 이용되는 선충의 생식소 발달에 관한 논문이 최근 다수 보고되고 있다. 저자 등은 기저막(basement membrane)에 존재하는 단백분해효소의 일종인 ADAMTS(a disintegrin and metalloprotease with thrombospondin motifs) 단백분해효소와 기저막 구성분자들의 생식소 형성에 대한 조절작용을 설명하고 있다.

○ ADAMTS와 몇 종류의 기저막 분자들은 기능적 활성 cascade를 구축하여 생식소의 형태형성을 조절하고 있는 것으로 확인되었다. 다른 연구팀에서는 척추동물에서도 유사한 기전이 작동되고 있다는 사실을 보고하고 있어 ADAMTS에 의한 기관형성의 조절 network와 그 기능이 진화적으로 보존되어 있는 것으로 생각된다.

저자: Yukihiko Kubota, Kiyoji Nishiwaki
자료유형: 학술정보