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췌장 포상세포: 형질전환 동물을 사용한 신호-전달의 연구에서 얻은 분자 수준의 통찰

전문가 제언: ○ 췌장은 내분비선과 외분비선이 혼합된 조직이며 외분비선은 지방, 탄수화물 및 단백질의 소화효소를 분비하고 내분비선은 혈당과 관련되는 글루카곤과 인슐린을 분비한다. 외분비성 췌장은 포상(acinar)과 관상(ductal) 세포로 구성되며 관상 세포는 대부분의 알칼리성 유체의 생산을 책임지고, 한편 포상세포는 첨단 막을 통하여 단백질을 함유한 과립의 외분비적 방출에 맞추어 형태와 기능이 특성화 되어있다.

○ 분비성 과립의 세포외 방출은 세포질의 유리 Ca2+([Ca2+])증가에 절대적으로 의존한다. [Ca2+]i 증가로 이어지는 중요한 사건은 phospholipase C의 활성증가이고 이로 인해 2차 전령 InsP3(inositol 1,4,5-triphosphate)이 생성된다. InsP3이 수용체(InsP3R)에 결합하면 ER에서 세포질로 Ca2+이 방출된다. 그런데 Ca2+신호의 특성에 대하여 원인이 되는 특정한 단백질은 확립되기가 어려웠다. 최근에 특별한 신호 단백질을 표적한 형질전환 유전자를 사용하여 새로운 사실들이 밝혀졌다.

○ 췌장 포상세포에서 Ca2+의 방출, 유입 그리고 청소에 관여하는 단백질로 3가지 종류의 InsP3의 수용체가 연구되었는데, InsP3R-2, InsP3R-3, 및 InsP3R-1이다. InsP3R-2나 InsP3R-3 유전자를 하나씩 제거했을 때, 소화효소의 분비에 별 영향이 없었으나 이 두 수용체의 유전자를 제거하였을 때는 현저한 표현형질이 나타난다. 즉, 동물이 정상적으로 태어나지만 이유(離乳) 후에는 살아남지 못한다.

○ 지모겐(zymogens)의 부적절한 활성화는 급성 췌장염의 초기현상이다. 췌장염은 생리적 Ca2+ 신호전달의 붕괴와 단백질 가수분해효소들의 세포내 조숙한 활성화에 기인한다.

○ 비정상적인 Ca2+ 방출과 Ca2+유입이 이 현상에 기여한다. Ca2+방출과 유입에는 InsP3R-2와 InsP3-R-3가 관여한다. 그런대 담즙산과 같은 물질에 의한 InsP3R-자극에 의한 방출은 정상적 세포외배출(exocytosis)에는 필수적이다. 이것은 저장소의 정체성과 관련되는 것으로 여겨진다. 앞으로 더 많은 연구가 요구된다.

저자: David I. Yule
자료유형: 학술정보