콜라겐 구조와 기능에 영향을 미치는 돌연변이에 의한 골격질환

전문가 제언

 

○ 골격 이형성증(steletal dysplasias)은 일명 왜소발육증(dwafism)이라고도 불리는 유전병이다. collagen I과 collagen II에서의 돌연변이에 의해 생기는 질병이며 지금까지 알려진 20여 형태의 collagen중 12형태에서 1,000가지 돌연변이가 확인되었다. 그러나 골격과 연골 형성에 직접 관련되는 collagen I과 II에 대하여 집중적으로 조명한다.

 

○ 골격뿐만 아니라 다른 조직의 형성에도 관여하는 collagen I은 인체에서 가장 흔한 형태인데, 흉터조직, 힘줄, 피부, 동맥벽, 각막, 및 섬유연골 등에서 발견된다. Collagen II는 연골 단백질의 50%를 차지하는 유리 연골 그리고 눈의 유리체액에서 발견된다. 이 두 collagen 이외에 다른 collagen들도 많은 조직의 형성에 관여한다.

 

○ 골격 이형성증은 collagen I의 특별한 사슬을 암호화하는 유전자인 COL1A1과 COL1A2의 돌연변이는 골형성 부전증(OI)과 관련되며 질병의 정도에 따라서 치명적이거나 온화한 정도에 이르는 취약성 골절 질병이다. collagen II를 암호화하는 유전자인 COL2A1의 돌연변이는 척추골단 이형성증(SED)과 관련된다. collagen 사슬은 삼중가닥-나선 구조로 접혀야 정상적 기능을 발휘할 수 있기 때문에 ER에서 변형되어야 한다. 그런데 collagen 유전자 이외에도 변형에 관여하는 효소나 단백질에 돌연이가 생겨도 유전병에 걸리게 된다.

 

○ Collagen 돌연변이의 공통적 결과는 병적 조직에서 이 단백질의 총 함량이 감소하였다는 것이다. 그러므로 치료 방법으로 첫째는 돌연변이 대립유전자의 억제이고, 둘째는 세포대체 치료법이었다. 첫째 방법에서, linear antisense oligonucleotides와 hammerhead sibozyme가 돌연 변이된 대립 유전자를 억제하기 위해 사용되었다. 그러나 유기체 수준에서는 별 효과가 없었다.

 

○ 두 번째 세포 치료법은 다능성 중간엽 줄기세포나 유도다능성 줄기세포(iPSC)를 사용하였다. 이런 세포의 성공적 이식이 골격 이형성증을 치료할 수 있었다는 보고가 있었다. 그러나 골격조직 속으로 세포운반은 효과적인 치료법 설계를 위해서는 큰 문제로 대두되었다.

저자

William V. Arnold, Andrzej Fertala

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2013

권(호)

45()

잡지명

The International Journal of Biochemistry & Cell Biology

과학기술
표준분류

바이오

페이지

1556~1567

분석자

서*림

분석물

• 콜라겐 구조와 기능에 영향을 미치는 돌연변이에 의한 골격 질환.pdf [379,691 byte]

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