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Wnt 신호와 골격의 발달

전문가 제언: ○ Wnt 단백질은 분비단백질의 한 가족으로 다양한 세포기능을 조절한다. 저밀도 지방단백질 수용체, Lrp5가 Wnt의 공동수용체로 사람의 골량(bone mass)을 형성하는데 직간접으로 영향을 미칠 수 있다는 것이 알려지면서 Wnt신호체계가 골격에 대한 생물학적인 연구가 큰 진전과 관심을 갖게 됐다. 지난 10년 동안에 특히 β-catenin에 의존한 Wnt 신호경로와 골격의 발달에 역할에 대해 많은 진전을 가져왔다.

○ Wnt 신호경로가 많은 생물의 발달과정과 분화에 중요함이 인식되어져 왔고 canonical Wnt 경로와 non-canonical 경로로 구분하고 있다. Canonical Wnt 경로는 중간 결합분자인 β-catenin이 TGF-β 같은 분자와 복합적으로 등과 앞부분을 형성에 신호역할을 하며, non-canonical 경로는 창배의 발달을 조절하는 것으로 알고 있다.

○ β-catenin는 세포와 세포간의 부착에 관여하는 분자로 E-cadherin, α-catenin과 상호작용으로 이루어진다. Wnt ligands가 없이는 β-catenin이 파괴복합체(“destruction complex”)를 모으게 되고 Casein Kinase 1(CK1)과 Glycogen Synthase Kinase 3(GSK3)에 의해 β-catenin이 인산화 하게 되어 β-TrCP(β-Transducin-repeat Containing Protein)와 상호작용으로 분해한다.

○ 최근에는 골격발달에 β-catenin에 의존하지 않는 Wnt 신호의 역할도 중요하다는 근거가 제시되고 있으며 이 리뷰에서는 Wnt 신호가 연골생성과 골모세포 생성 그리고 파골세포 생성에 어떤 역할을 하는지를 검토하고 있다.

○ 지금은 분자생물학의 발달과 함께 발생과정 중 배아의 증식, 분화, 조절기구 등을 유전자 수준에서 연구하고 있으며 미분화한 간엽줄기세포에서 연골세포, 골 모세포, 근육세포, 지방세포 골세포로 분화하는 과정에서 Sox9, Runx2, MyoD, PPARγ, Wnt 같은 신호와 전사조절인자가 구체화 되고 있다. 아직 구체적인 기전에는 많은 연구가 필요하며 우리나라 연구진도 이러한 기초연구에 많은 성과와 임상적용을 기대해 본다.

저자: Fei Liu, Sean Kohlmeier, Cun-Yu Wang
자료유형: 학술정보