14장 베타-감마 소단위체와 인산화 효소

벌써 벗꽃이 화사하게 피고 낮에는 더울 정도로 기온이 올라갔네요. 곧 있을 중간고사 때문에 압박감을 느끼는 시기가 점점 찾아옵니다.  오늘 포스팅에서느 G단백질의  β-γ복합체에 의한 신호전달 과정과 인산화 효소및 몇가지 생장 인자에 대해서 알아보겠습니다.

 

 

                            14.8

 

  (G단백질의 β-γ복합체의 활성화 작용과 인산화 효소의 개괄)

 

◎이전 포스팅에서는 G단백질의 α소단위체에 의해서 활성화되는 기작을 알아봤는데 이번에는 β-γ복합체에 의해서 신호전달이 되는 것을 알아보겠습니다. β-γ복합체에 의한 신호전달과정은 앞으로도 연구가 많이 되어야 할 부분인데 여기서는 두 종류의 신호전달 과정을 살펴 보겠습니다.

 

 

위의 그림에서 Gβγ 에 의한 신호전달 과정이 나옵니다.

 

1. 위의 그림 A에서 볼수 있듯이 Gβγ는 GPCR자체 인산화 과정을 활성화 시킬 수 있습니다. 이 과정을 통해 GPCR은 둔감화 과정을 거쳐 신호전달 과정을 멈추게 됩니다.

 

2. 그림 C에서 볼수 있는 신호 전달과정이 바로 무스카린성 아세틸콜린 수용체(muscarinic acetylcholine receptor)에 관한것입니다. 아세틸 콜린이 수용체에 결합하면 수용체와 연결된 G단백질의 Gβγ에 의해서 포타슘 채널이 열리게 됩니다. 아세틸콜린이 사라지면 G단백질의 각 소단위체들이 결합하여 비활성화 단계로 돌아가고 포타슘 채널은 다시 닫히게 됩니다.

 

 

Gβγ가 관여하는 또 다른 신호전달의 예는 출아법으로 번식하는 효모에서 볼수 있습니다. 효모는 G단백질 매개 신호전달 과정을 교미나 먹이와 삼투압 등의 환경변화를 감지하는데 사용합니다. 이 경우 Gβγ는 MAP키나아제라고 알려진 인산화효소들의 인산화를 시작합니다.

 

◎이번에는 단백질 인산화효소와 그 수용체에 관해서 알아보겠습니다.

 

 

 우리는 GPCR에서 G단백질 변형을 통해서 신호전달을 하는 과정을 보았습니다. 다른 많은 단백질들은 신호 전달을 다른 방법으로 하기도 하는데 단백질 인산화효소가 여기에 속합니다. 이들은 그 자신이 수용체 뿐 아니라 인산화 효소로서 작용을 하게 됩니다.단백질 인산화 효소는 크게

티로신 인산화효소(tyrosine kinase)와 세린/트레오닌 인산화효소(serine/threonine kinase)로 나뉩니다.

 

◎생장 인자(growth factor)

 

●세포 성장 실험 과정에서 밝혀진 생장인자

 

실험실에서 세포 분열을 위한 실험을 하는중 시험관에 세포가 성장하는데 필요한 모든 영양분을 주었지만 세포가 분열을 하지 않았습니다. 이문제는 혈청을 넣으면서 해결이 되었는데 이 과정을 통해서 혈청안의 생장인자들이 세포를 자라게 한다는 것을 알게 되었습니다.

 

●혈청에 존재하는 생장인자

 

 

 

 

혈장(Plasma)은 적혈구와 백혈구를 제외한 혈소판을 포함하는 전체 혈액입니다. 혈청(serum)은 응고과정을 마치고 남은 맑은 액체입니다. 혈액응고 과정에서 혈소판은 생장인자들을 혈액으로 분비하여 섬유모세포(fibroblast)의 성장을 자극하게 됩니다. 이렇게 되면 새로운 결합 조직을 형성하여 딱지를 만들고 응고 이후의 혈액인 혈청에는 혈소판 유래 생장인자(platelet derived growth factor; PDGF)가 가득하게 됩니다. 혈장에는 응고과정이 없기 때문에 이런 요소가 없습니다.

 

 

●생장인자와 결합하는 수용체인 인산화 효소.

 

여러 생장인자들이 결합하는 수용체는 인산화효소가 있는 수용체인 경우가 많습니다. 이런 생장인자들은 수용체 인산화효소를 자극해서 신호전달을 하게 됩니다. 몇가지 생장인자들에 대해서 알아보겠습니다.

 

 

1. 외피세포 생장인자(epithelial growth factor;EGF)

 

EGF의 표적세포는 많은 종류의 외피세포와 간충직세포(mesenchymal cell. 다세포동물의 발생 각 기에서 볼 수 있는 상피조직 사이의 틈을 매우는 별모양이나 불규칙한 돌기를 갖는 세포로서 유리세포<일정한 조직을 이루지 않고 독립적으로 행동하는 세포>와 세포간질<intercellualr substance, matrix 세포와 세포사이에 있는 물질>에 의해서 형성된다.)이며 수용체는 티로신 인산화효소입니다.

 

2. 형질전환 생장인자α(transforming growth factor; TGF-α)

 

TGF-α의 표적세포는 EGF와 같고 수용체 역시 티로신 인산화효소입니다.

 

3. 혈소판 유래 생장인자(platelet-derived growth factor; PDGF)

 

PDGF의 표적 세포는 간충직세포와 평활근 세포, 영양막 세포(태반 형성)이며 수용체는 티로신 인산화 효소입니다.

 

4. 형질전환 생장인자β(transforming growth factor; TGF-β)

 

TGF-β의 표적세포는 섬유모세포(fibroblast)이며 수용체는 세린/트레오닌 인산화효소입니다.

 

5. 섬유모세포 생장인자(fibroblast growth factor; FGF)

 

FGF의 표적세포는 mesemchyal cell, fibroblast, 및 다른 종류의 세포들이며 수용체는 티로신 인산화 효소입니다.

 

6. 인터루킨-2(IL-2)

 

 

IL-2의 표적세포는 세포독성 T림프구이며 수용체는 α,β,γ의 소단위체로 이루어져 있습니다.

 

7. 군집 형성인자-1(colony stimulation factor;CSF)

 

CSF의 표적세포는 대식세포 전구체이며 수용체는 티로신 인산화효소입니다.

 

8.Wnts

 

Wnts의 표적세포는 여러 종류의 배아세포들이며 수용체는 7개의 막관통 단백질입니다.