| 초록 |
○ 연구개요 이 연구계획서의 목표는 뇌세포(신경세포, 별교아세포) 14-3-3gamma에 의한 이온통로를 동정하고, 14-3-3gamma와 이온통로의 직접적 단백질 상호작용에 의한 세포막 발현을 조절하는 기전을 밝히고자 하였음. 이는 14-3-3 단백질들은 신경세포 발생과 재생, 그리고 해마 시냅스 가소성 (LTP) 즉 기억과 학습에 관여하는 등 정상적인 신경생리적 기능들과, 퇴행성신경계 질환, 신경정신과적 질병들에도 깊이 관여하는 것으로 알려져 있기때문임. 특히, 14-3-3gamma가 직접 상호작용하는 특이적인 막단백질들(예, K(Ca), TRPM4, ANO1)이 최근 라이브 바카라되고 있다는 점과, 지적장애와 뇌전증 등의 증상을 보이는 Williams syndrome이 작은 염색체이상 부분(7q11.23)에 14-3-3gamma유전자가 포함된다는 점을 고려하면 14-3-3gamma특이적 기능이 있다고 강하게 추정할 수 있음. 또한 생쥐 대뇌피질에14-3-3gamma의 발현 양을 줄이거나 과발현시키면 신경세포 이동이 저해되거나 신경세포의 기형을 보임. 따라서,14-3-3gamma에 의한 이온통로의 세포막발현조절기전의 연구는 앞서 언급한 여러면에서 중요하다고 판단함. ○ 연구 목표대비 연구결과 14-3-3gamma와 상호작용하는 이온통로를 동정하고, 14-3-3gamma와 이온통로의 직접적 단백질 상호작용에 의한 세포막 발현을 조절하는 기전을 밝히기 위해 신경세포주인 HT-22와 신경교종세포주인 T98G를 사용하여 14-3-3 화합물 억제제(BV02)를 사용하여 이온통로의 전기적 활성변화를 측정하고, 전기생리학에서 사용하는 세포내 치환용액(pipette solution)조정하여 실험한 결과, THIK1이라는 Two pore K channel이 14-3-3gamma에 의해 조절되는 것으로 밝혀냄. 또한 14-3-3gamma KO 생쥐를 제작하여, 검증해본 결과, homozygous KO 생쥐의 경우, 태어나서 몇일안에 죽고, heterozygous KO 생쥐들은 littermate 정상 대주군 생쥐에 비해, 몸무게와 몸크기가 작은 발달지체현상을 보였음. 또한 행동실험에서 stress에 대해 더 민감한 반응을 보였으며, 우울증과 hyperactive한 특성도 같이 보여, ADHD 질환모델 사용가능성이 있음을 확인함. ○ 연구개발결과의 중요성 본 연구를 통해 14-3-3gamma에 의해 조절되는 칼륨특이적 이온통로 막단백질인 THIK1을 새롭게 발굴함. THIK1 이온통로는 심장세포에서의 역할이 알려져 있었었고,최근 연구문헌에 따르면 THIK1이온통로는 미세아교세포(microglia)의 기능에 중요한 역할을 하는 것으로 알려짐. 미세아교세포가 알츠하이머질병등, 뇌염증을 동반한 각종 퇴행성 뇌질환에서 중요한 역할을 수행하는 것으로 알려졌기 때문에,14-3-3gamma에의한 THIK1 이온통로의 특이적 조절은 지속적인 연구의 필요성이 요청됨. 또한 14-3-3gamma KO 생쥐가 행동실험을 통해, Williams-Beuren 증후군과 밀접하게 연관되면서, 과다행동주의력결핍장애(ADHD)와도 유사한 이상행동을 보임으로써, 앞으로 관련질환모델로써 유용성이 높음. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
