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체액 Na+수준의 감지기구

전문가 제언: ○ 육지동물들은 체액의 물과 Na+ 사이의 올바른 균형을 잃게 되면 물이나 염분에 대해 욕구나 싫증을 느낀다. Na+통로는 이온통로를 형성하는 내재(內在) 막단백질로서 세포의 원형질막을 통해 Na+이온을 수송한다. 신경, 골격근, 심장의 전기적 활성은 Na+통로가 막탈분극에 응답하여 열리고 신속한 Na+의 선택적 유입을 일으켜 흥분상태의 세포를 탈분극화함으로써 복합적인 세포적 신호를 시작하도록 만든다.

○ 천분의 일 초 내에 Na+통로는 부전도의 불활성화상태에 들어가며 이 때에 불활성화된 관문은 열려 있는 구멍을 막는다. 또한 통로의 불활성화는 흥분상태의 세포불활성화 기간을 제한하기 위해 필요하다. 그러므로 세포의 재분극을 지연시키는 선천성 돌연변이에 의한 불활성화의 붕괴는 myotonias, 간질과 발작성 장애, 자폐증, 심장사 등 여러 가지 질병과 관계가 있다.

○ 이러한 엄격하게 조절되고 있는 과정을 설명하기 위해 신경생물학자들은 Na+특이수용체와 뇌의 체액조건을 감지하는 삼투압수용체 두 가지의 존재를 가정하였다. 그러나 삼투압수용체와 Na+특이수용체의 분자실체는 오랫동안 알려지지 않았다. 최근 Watanabe 등에 의해 비정형 Na+통로인 Nax가 Nax-KO마우스에 대한 일련의 연구에서 Na+특이수용체라는 것이 밝혀졌다. 이들은 β-galactosidase의 효소 조직화학에 의해 중추신경계와 말초조직에서 Nax발현위치를 처음으로 동정하였다.

○ 또한 필자들의 연구에 의하면 뇌실주위기관의 glia세포막상에 분포하는 Nax통로가 Na+농도센서라는 것과 Na+/K+-ATPase와 물리적 기능적으로 공역하고 있다는 것을 확인하였다. 이와 같이 Nax통로는 뇌실주위기관과 밀접한 관계가 있기 때문에 신경질환과 특히 관계가 깊다고 추정되지만 아직 이들과 질병과의 관련된 메커니즘에 대해서는 많은 관련 지식이 연구 발견되어야 할 것이다. 날로 증가되어 가고 있는 현대의 신경질환의 예방을 위해서도 이 분야에 대한 학계의 관심이 더욱 높아지기를 기대한다.

저자: Masaharu Noda
자료유형: 학술정보