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전압으로 여닫히는 소듐 통로와 관련된 단백질-단백질 상호작용: 번역-후 조절, 세포내 유통 및 기능성 발현

전문가 제언: ○ VGSCs(voltage-gated sodium channels)는 신경전달에 관여하는 단일 단백질로 구성되며 Na2+ 이온의 세포 안팎출입을 통제하는 계다. 휴지상태의 세포에서 소듐농도는 세포 바깥쪽이 143 mM이고 안쪽이 14 mM로서 바깥쪽 농도가 안쪽보다 훨씬 높다. 신경충격은 활동전위로 전달되는데, 활동전위는 Na2+ 통로와 K+ 통로에서 두 이온의 투과성의 순간 변화에 의해 매개된다.

○ VGSCs는 하나의 단백질로 원형질막에 위치하며 4개(DⅠ∼Ⅳ)의 동일한 영역을 갖는다. 각 영역은 6개 막 관통 분절(S1-S6)로 구성되며 그리고 두 영역을 연결하는 고리로 DⅠ-Ⅱ 고리, DⅡ-Ⅲ 고리 및 DⅢ-Ⅳ 고리가 세포 안쪽에 위치한다. Ankyrins와 protein kinases와 같은 단백질들은 Na2+ 통로와 결합하며 이런 상호작용이 세포 내 유통과 기능성 발현에 관여한다. 이런 단백질의 결합자리가 고리들에 분포되어 있다.

○ VGSCs와 상호작용하는 단백질들은 원형질막에서 VGSCs의 기능성 발현을 조절한다. 이들 단백질에는 p11, ankyrin, VGSCs의 β-소단위체, papain, ERM 및 Nedd4 단백질이 있고 이 밖에 protein kinase A와 C 그리고 VGSCs의 세포 내 유통을 조절하는 Ca2+-calmodulin 의존성 kinase Ⅱ등이 있다. VGSCs의 조절에는 많은 인자들이 관여하기 때문에 조절 메커니즘은 대단히 복잡하고 해결해야 할 문제들이 많이 남아 있다.

○ VGSCs의 비정상적 작동은 여러 가지 질병의 원인이 된다. Long-QT syndrome(LQTS)은 심실의 탈분극 후 재분극의 지연으로 일어난다. 이 병은 선천성 질환으로 졸도하거나 부정맥으로 사망에 이른다. 간질은 뇌 뉴런의 과흥분 질환이며 α-와 β-소단위체 둘 다의 돌연변위에 기인한다. 여러 가지 암에서는 VGSCs의 상승조절이 관찰되고 한 가지 암에서 여러 가지 형태의 VGSCα가 검출된다. 이 밖에 Brugada syndrome과 pain disorder가 VGSCs와 관련된다. 이들 질병이 돌연변이에 의해 일어나나 실제적 발병 메커니즘은 정확하게 알려지지 않았다.

저자: Dongmin Shao
자료유형: 학술정보