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좌우결정에 있어서 Nodal 시그널

전문가 제언: ○ Node와 측판중배엽(側板中胚葉: Lateral Plate Mesoderm; LPM)의 좌측에서 발현하는 Nodal은 좌우축 결정에서 중심적인 역할을 수행한다. 최근의 연구 성과에 의해 분비후의 Nodal은 그의 피드백 저해제인 Lefty와 함께 매우 역동적인 거동을 취하는 것으로 판명되고 있다.

○ Node에서 분비된 Nodal은 측판 중배엽으로 직접 확산하며 거기서 자신의 발현을 유도한다. 이 과정은 파트너분자 GDF1(Growth Differentiation Factor 1)에 의해서 촉진된다. 또한 Lefty의 발현을 유도한 것이 우측의 측판 중배엽으로 확산하여 억제하게 된다. 이와 같은 Nodal의 자기 활성화와 Lefty에 의한 측방억제에 의해 확고한 Nodal의 좌측발현이 가능하게 된다.

○ 정상배에서는 LPM의 Nodal은 예외 없이 좌측만으로 발현하게 되고 Node 흐름이라는 매우 미소한 구조체에서 물 흐름으로 일어나는 것으로 상상되고 있으며, 흔들림에 의해서 역전하는 배가 있을 것으로 생각되나 아직은 보이지 않고 있다. Node의 몇 안 되는 비대칭성을 확고한 좌측발현으로 변환하는 구조만이 존재하는 것으로 알려져 있다.

○ Node 흐름에 따른 약간 좌로 기운 Nodal 시그널을 LPM으로 전하게 되며 대부분의 시그널을 수취한 좌측 LPM이 선행적으로 Nodal을 발현하게 된다. 이로 인하여 Nodal은 즉시 자기발현과 Lefty2를 중축에서 Lefty1을 유도하게 된다. Lefty는 Nodal보다도 빠르게 확산하며 반대 측의 LPM을 억제하게 된다. 이와 같이 LPM의 확고한 비대칭성이 일어나는 구조로서 비대칭인 Node 흐름만으로는 불충분하며 Nodal에 의해 자기 활성화와 Lefty를 통한 측방억제가 필요한 것이다.

○ 칼슘양으로 인해서 비대칭성이 이루어진다는 보고도 있으나 그렇다고 하면 그것은 Node의 Nodal에 어떻게 작용하는 것이며, 그리고 Node의 Nodal은 왜 좌측으로 기운 시그널을 보내는 것이며 어떠한 비대칭인 수식이나 분비양식이 존재하는 것인지에 대한 여러 가지 미해결된 부분이 여럿 남아 있으므로 이에 대한 규명이 앞으로 할 과제이다.

저자: Shinya Oki, Chikara Meno
자료유형: 학술정보