칼슘의 신호
- 전문가 제언
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○ 이온화된 칼슘(Ca2+)은 박테리아에서 특정 뇌신경에 이르기까지의 세포에서 가장 흔한 신호전달 원소이다. 칼슘신호 동안 칼슘은 신호전달에 있어 2차 전령으로 작용한다. 2차 전령들은 세포 내 신호로 생리적인 프로세스를 중재한다. 칼슘 신호의 중요 생리적 역할은 근육 수축 및 편모와 섬모의 운동을 포함한 세포운동이다. 칼슘의 기타 생화학적 역할은 효소활동, 이온펌프 및 세포 뼈대를 조절하는 것이다.
○ 신호작용은 세포 내 저장소에서 칼슘 이온들(Ca2+)이 방출되게 세포들이 자극을 받으면 나타난다. 세포질 속의 Ca2+휴면농도는 보통 10-100nM로 유지된다. 이러한 낮은 농도를 유지하려면, Ca2+가 세포질에서 활발하게 펌프 되어 세포질세망(ER)에 축적되고 때로는 미토콘드리아에도 축적된다. 세포질의 일정 단백질과 작은 기관들이 Ca2+에 결합함으로써 버퍼로 작용하며 혹은 어떤 경우는 자유 Ca2+레벨을 낮춘다.
○ 많은 세포 프로세스는 Ca2+ 제2전령에 의하여 조절되는데 이는 2개의 다른 근원으로부터 유래한다. ON 기전은 통로를 통하여 원형질막에 Ca2+이 진입하는 것에 의존하거나 ryanodine 수용체 혹은 이노시톨 삼인산염 수용체를 통한 Ca2+의 방출에 의존한다. OFF 기전은 Ca2+를 원형질막으로부터 펌프로 제거한다. 이러한 ON, OFF 기전은 짧은 칼슘의 스파이크나 전파를 생성하기 위하여 편성된다. 세포들은 Ca2+의 세포독성적 영향을 이 Ca2+신호의 변동 방법으로 모면한다.
○ 앞으로의 연구과제는 새로운 Ca2+ 결합 단백질들의 탐구 및 확인이 되겠으며 이 분야에 국내에서는 광주과학기술원 칼슘 신호전달 시스템 연구실에서 프로티오믹스와 질량분석기 등을 이용하여 정상 및 비정상적인 심장조직 내에서 현재까지 확인되지 않은 새로운 칼슘결합 단백질들을 확인하고 클로닝하는 연구를 추진하고 있다.
○ 다른 국내연구로 농촌진흥청에서 칼슘신호 전달 기구의 상위 조절자인 칼슘세터 단백질과 관련된 인산화 효도의 활성을 조절하여 식물의 스트레스 저항성을 증진시키는 방법을 특허 등록한 사례도 있다.
- 저자
- Clapham, DE; AF Clapham, David E.
- 자료유형
- 학술정보
- 원문언어
- 영어
- 기업산업분류
- 바이오
- 연도
- 2007
- 권(호)
- 131
- 잡지명
- Cell
- 과학기술
표준분류 - 바이오
- 페이지
- 1047~1058
- 분석자
- 이*현
- 분석물
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