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1세포질 내 칼슘

'세포질 내 칼슘' 에 대한 통합검색결과 6건입니다.

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고민정

연세대학교

메트포르민 (Metformin)은 제2형 당뇨병 치료를 위해 가장 우선적으로 사용하는 약물로, 뛰어난 혈당 강하 효과와 더불어 부작용이 적고 가격이 저렴하다는 장점 덕분에 전 세계적으로 널리 처방되어 오고 있습니다.
- Exp. Mol. Med.
- 2024.12.09
박시훈

고려대학교, 현 Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research

정상 세포에서는 단백질의 합성, 접힘과 이동, 그리고 분해가 서로 조화롭게 균형을 이루고 있습니다. 이러한 균형을 단백질 항상성 (Proteostasis)이라고 하며, 단백질 항상성이 깨지게 되면 세포는 정상적으로 기능하지 못하고 암, 노화, 신경퇴행성 질환으로 이어지게 됩니다 (William et al., Science 2008). 진핵 세포는 단백질 항상성을 유지하기 위해 표적 단백질에 유비퀴틴 (Ubiquitin) 이라는 작은 단백질 포스트잇을 붙여서 이를 프로테아좀이라는 분해 효소로 제거하는 시스템 (Ubiquitin-Proteasome system)을 갖고 있습니다 (그림1).
- Nat. Struct. Mol. Biol.
- 2023.10.16
김옥희

가천대학교 의과대학

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 세포사멸은 불필요하거나 심각하게 피해를 입힐 수 있는 세포들을 제거하기 위해 유전적으로 프로그램 된 기전으로 알려져 있습니다. 사멸세포는 세포표면에 “eat-me” 신호를 표시하여 대식세포, 호중구 등과 같은 탐식세포에 의해 인식되어 제거되어집니다. 조직에서 사멸세포의 신속한 제거의 중요성은 세포내 잠재적인 염증반응과 세포내 항원과 DNA에 대한 자가면역반응을 억제하는 것으로 알려져 있습니다. 현재까지는 세포내에 존재하는 수많은 세포막 내 인지질 중에서 유독 포스파티딜 세린(phosphatidyl serine, PS) 만이 사멸세포의 “eat-me” 신호로 작용한다고 알려져 있었습니다. 본 연구실에서 연구중인 이노시톨 포스페이트(inositol hexaphosphate, IP6)가 대식세포에 특이적으로 인식되어 탐식(phagocytosis)되는 작용기전을 규명하기 위하여 연구가 시작되었고, IP6결합 수용체 발굴을 위하여 대식세포주 RAW264.7 세포와 IP6와의 결합단백질을 분리하고 분리된 단백질을 LC mass-spec를 이용하여 분석한 결과 CD14 단백질이 IP6결합 수용체/결합 단백질 후보군으로 발굴이 되었습니다. CD14 단백질 수용체는 LPS 및 사멸세포 수용체로 잘 알려져 있었습니다. 따라서 CD14와 IP6가 결합한다는 것은 IP6와 구조적으로 유사한 세포 내막에 존재하는 포스포이노시톨 포스페이트 (phosphatidylinositol phosphates, PIPs)가 생체에 존재하는 CD14 리간드라는 가설이 제시되었지만, CD14는 세포 외막에 존재하는 단백질 수용체이고, PIP는 세포 내막에 존재하는 인지질로 알려져 있어 CD14와 PIP가 결합하는 생리적인 조건에 대한 궁금증을 해결하기 위한 연구를 시작하였습니다. PIP는 세포막 내에서 다양한 농도로 존재하며, 소포체 수송, 세포골격 재구성, 세포내신호전달에 매우 중요하고 다양한 기능을 가진 인지질로 PI(3)P, PI(4)P, PI(5)P, PI(3,4)P2, PI(3,5)P2, PI(4,5)P2, PI(3,4,5)P3와 같은 7종의 PIPs가 알려져 있습니다. 그러나 PIPs가 사멸세포 표면에 노출된다 거나 혹은 PIPs가 대식세포가 사멸세포를 인식하는 “eat-me” 신호로 작용할 수 있다는 사실은 잘 알려져 있지 않았습니다. 본 연구에서 다양한 세포자살(apoptosis), 네크롭토시스(necroptosis), 퍼롭토시스(ferroptosis)를 유발하는 약물을 처리한
- Cell Death Differ.
- 2022.02.14
이미리암

광주과학기술원

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드 저희 실험실에서 저는 주로 세포막 융합 (membrane fusion)에 대해서 공부하고 있습니다. 정자와 난자의 융합, 신경세포체의 신호 전달, 세포소기관들의 형성과 구조 유지, 그리고 세포 내 물질 이동의 마지막 단계를 매개하는 세포막 융합은 세포의 생장에 필수적인 현상이며, 질병과도 많은 연관성이 있습니다. 이번 논문에서는 endoplasmic reticulum (이하 ER)의 세포막 융합에 대한 연구를 수행하였습니다. ER은 세포 내에서 지질과 단백질의 합성 및 칼슘의 저장소 역할을 하는, 세포의 생장에 필수적인 기관입니다. 이 ER은 세포 내에서 그물망과 같은 독특한 구조를 띄고 있는데, 이 구조를 형성하고 유지하는 것은 ER이 정상적으로 기능을 하는 데에 매우 중요하며 이에 관여하는 reticulons나 DP1, 혹은 atlastin에 돌연변이가 일어나면 '유전성 강직성 하반신 마비 (Hereditary spastic paraplegia)'에 걸리게 됩니다. 최근, ER 막 융합을 일으키는 핵심 단백질로 atlastin/Sey1p에 대한 연구가 활발하게 이루어 졌습니다. Dynamin-like GTPase 인 atlastin/Sey1p는 GTP 결합 시 homo-dimer를 형성하며, GTP 가수분해에 의해 그 구조가 변하면서 ER 막 융합을 일으키는 것으로 알려져 있습니다. 하지만 기존 연구의 내용이 인공적인 proteo-liposome을 이용하여 content-mixing이 아닌 lipid-mixing을 측정했다는 점과, 정량적으로 ER 막융합을 측정하는 시스템이 없다는 단점을 보완해야겠다고 생각하여 생체유래 소포체인 효모의 microsome을 이용하여 in vitro ER fusion assay 시스템을 만들게 되었습니다. 이는 생체 유래 소포체이기 때문에, 어떠한 인공적인 조작이 없다는 것과, protein-fragment complementation assay를 기반으로 한 정량이 가능하다는 점에서 보다 정확한 ER 막융합 메커니즘을 연구할 수 있는 수단을 제공합니다. 이 실험 시스템을 이용하여 기존에 연구된 것처럼 ER 막융합에 atlastin/Sey1p가 필요하다는 것을 밝혔습니다. 더 나아가 지금까지는 ER fusion에서 세포막 융합에 관여하는 SNARE 단백질의 관련성이 배제되었었는데, 이번 연구를 통해 ER 막융합에 SNARE 단백질이 필요하며, atlastin/Sey1p 에 의존적으로 기능한다는 것을 새롭게 밝혔습니다. 2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다. 최
- J. Cell Biol.
- 2015.08.05
박찬영

Stanford University School of Medicine

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명 비흥분 세포에서 세포내 칼슘을 증가시키는 칼슘채널인 store-operated Ca2+ channel (SOC) 또는 Ca2+ release activated Ca2+ channel(CRAC)의 활성화 메커니즘에 관한 논문입니다. CRAC 채널은 면역세포의 활성화에 매우 중요한 칼슘를 매개하는 것을 알려져 있습니다. 세포밖 신호가 cell surface에 있는 Receptor에 자극을 주면서 세포내 신호전달자 (trimeric G proteins, PLC)를 활성화시키고, 자극된 PLC는 PM에 있는 PIP2를 DAG과 IP3로 분해하게 됩니다. 세포질로 확산된 IP3는 세포내 칼슘창고(store)인 ER 에 존재하는 IP3 receptor와 결합하여 ER에 있는 칼슘을 세포질로 방출하게 되고, 세포질내 칼슘농도가 일시적으로 증가하고, 칼슘은 SERCA에 의해 ER로 되돌아가게 됩니다. (지금은 밝혀졌지만 2006년 이전엔 가설이 분분한) PM에 존재하는 미지의 칼슘채널이 ER내 칼슘농도의 감소를 인식하여 활성화되어 세포 밖으로부터 많은 양의 칼슘을 세포 안쪽으로 지속적으로 유입시켜 세포 특이적 다양한 칼슘의존적 신호를 만들어 낸다는 것이 Store-induced ca2+ influx 메커니즘입니다. 잠깐 CRAC채널 연구 흐름을 살펴보면 1986년 James W. Putney교수에 의해 세포막에 알려지지 않은 칼슘채널 활성 메커니즘에 대한 가설이 처음 제안이 되었고, 1990년대 초반에 Richard S. Lewis교수와 Reinhold Penner교수에 의해 전기생리학적 특성이 규명이 된 이후 지금까지 store-operated Ca2+ channel의 전기생리학적 특성은 자세히 밝혀져 있습니다. 하지만 20년이 넘게 칼슘채널의 분자적인 존재가 밝혀지지 않고 여전히 블랙박스로 남아 있었습니다. 하지만 많은 과학자들이 관심을 가지고 채널의 정체를 찾고자 하였지만, 정확한 SOC특성을 갖는 유전자들은 발견이 되지 않고 있었습니다. 그러던 중. 2006년 노벨생리학.의학상을 가능하게 했던 RNA interference (RNAi)기술을 이용하여 2005년 Tobias Meyer교수와 Michael Cahalan교수에 의해 ER내 칼슘농도를 인지하는 STIM1을 처음 보고되었고 이듬해인 2006년 Michael Cahalan교수와 Anjao Rao교수팀에서 RNAi와 SNP기술을 이용하여 칼슘채널인 Orai1 (CRACM1)를 보고함으로써 그 동안 미지의 블랙박스가 해결되게 되었습니다. 그 이후로 현재까지 ER칼슘센서 및 칼슘채널조절단백질인 STIM1과 칼슘채널인 Orai1와의 상호작용에 관한 다
- Cell
- 2009.03.27
강태홍

POSTECH

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 간단히 설명 이번 논문은 ERK (Extracellular-related kinase)의 조절 기전에 대한 내용으로, 새로운 단백질인 VRK3 (Vaccinia-related kinase3)가 MKP(MAPK phosphatase)의 일종인 VHR (Vaccnia H1-related)을 활성화시켜 ERK를 비활성화 시키는 기전을 신경세포 분화 모델에서 보여줍니다. ERK는 MAPK (Mitogen-activated protein kinase)의 일종으로 세포의 증식, 분화 및 이동, 개체의 발생 등 다양한 생리현상에 관여합니다. 특히 암세포의 증식에 있어서 growth factor의 유무에 따른 ERK의 활성 정도의 차이가 발견된 후, ERK의 활성기전에 대한 많은 연구가 진행되어 현재 잘 알려진 바와 같이 인산화를 통한 세포 내 신호전달 기전 (RTK → Ras → Raf → ERK) 이 성립되었습니다. 이처럼 ERK의 활성화 기전이 잘 설립된 반면, 비활성화 기전에 대해서는 최근에 들어서야 연구가 이루어 지고 있고 그 중추에 MKP가 있습니다. MKP는 활성화된 ERK로부터 인산기를 제거하여 비활성화 시키는 탈인산화 효소입니다. 현재까지 10여종의 MKP가 발견이 되었으며 substrate specificity, subcellular localization, expression (inducible/constitutive) 등으로 특징이 구분되며 이번 연구에 등장하는 VHR은 ERK를 substrate로 하며, 핵 내에 위치하고, constitutively expression되는 특징이 잘 알려져 있었습니다. 주어진 자극에 따라 세포 내 신호전달 기전에 의해 ERK가 활성화되면 세포질에서 핵 내로 이동을 하고 핵 내의 기질 단백질 (주로 transcription factors)을 인산화 시키고 나서 비활성화 될 필요가 있을 때 MKP의 활성이 요구 되는데, 다른 MKP들이 주로 ERK의 활성에 의존적으로 inducible expression이 되어 negative feedback regulation을 하는데 비해, VHR은 constitutively expression되기 때문에 어떻게 활성이 조절되는지 잘 알려져 있지 않았습니다. 이번 연구의 핵심이 되는 부분이 VHR 단독으로는 활성을 갖지 못하고, 핵 내에서 VRK3와 결합을 해야만 활성을 가지게 되는 기전을 밝힌 것입니다. VRK3에 대해서는 이 논문이 처음이라 앞으로 해야 할 일이 많을 것으로 봅니다. - 연구과정에서 생긴 에피소드 석사과정 동안 칼슘채널과 결합하는 단백질을 찾기 위해 yeast two-hybrid 방법을 이용하여 실험을 하던 중 false positive로 발견된 단백질이
- Nat. Cell Biol.
- 2006.07.20

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