신경계에서 Ras-like GTPase 활성화의 신호전달계에 대한 연구

• 영문명: Signal Transduction of Ras-like GTPase Activation in the Nervous System
• 발행기관: 대한해부학회
• 저자명: 김도형(Do-Hyung Kim) 박중규(Joong-Kyu Park) 배기원(Kee-Won Bae) 박환태(Hwan-Tae Park)
• 간행물 정보: 『대한해부학회지』제34권 제1호, 13~21쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2001.02.28

국문 초록

신경연접의 성숙과 기억의 생물학적인 기전으로 알려져 있는 신경연접 가소성의 분자적 기전을 이해하기 위하여 Ras 유사단백질인 Rac과 Rho, 그리고 이들의 상위신호전달인자라 여겨지는 proline-rich tyrosine kinase 2 (PYK2)와 focal adhesion kinase (FAK)의 활성화 기전을 PC12 세포와 흰쥐 뇌를 이용하여 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. PC12 세포에서 탈분극에 의한 extracellular signal-regulated kinase (ERK)의 활성화는 관찰되었으나 Rac과 RhoA의 활성화는 관찰되지 않았다. 2. 전기충격으로 야기시킨 전신성 경련이후 ERK의 활성화 및 c-fos의 발현을 관찰할 수 있었으나 Rac과 RhoA의 활성화는 관찰되지 않았다. 3. 전기충격으로 야기시킨 전신성 경련이후 PYK2의 활성화는 관찰되었으나 FAK의 활성화는 관찰할 수 없었다. 4. 출생 후 발육과정동안에 PYK2의 발현 및 활성도의 증가가 관찰되었으나, FAK의 활성도는 성숙할수록 감소하였다. 5. 흰쥐 뇌에서 이들의 세포내 분포를 밀도차 원심분리법을 이용하여 조사한 결과, Rac과 PYK2는 신경연접후 치밀질에 많이 분포하였으나 RhoA와 FAK는 거의 관찰되지 않았다. 이상의 결과로 보아 신경연접의 성숙 및 신경활성도 변화에 따른 신경연접의 기능변화에는 PYK2가 중요한 역할을 할 것으로 사료된다.

영문 초록

Synaptic plasticity has been thought to be a mechanism of synaptic maturation, learning and memory. In this study, the possible involvement of Rac, RhoA, proline-rich tyrosine kinase 2 (PYK2) and focal adhesion kinase (FAK) in the synaptic plasticity was investigated using PC12 cells and rat brains. The followings are the results. 1. Depolarization induced extracellular signal-regulated kinase (ERK) activation but did not activate Rac and RhoA in PC12 cells. 2. ERK activation and c-fos expression were observed after electroconvulsive shock (ECS) but the activity of Rac and RhoA was not changed following ECS. 3. PYK2 not FAK activation was observed after ECS. 4. The activity of PYK2 was increased with postnatal development but that of FAK was decreased with ages. 5. The expression of Rac and PYK2 was clearly observed in the postsynaptic density but that of RhoA and FAK was not. These findings indicate that PYK2 seems to play an important role in activity-dependent synaptic plasticity in vivo brain.

키워드

신경연접가소성 Rac Rho Proline-rich tyrosine kinase Focal adhesion kinase Synaptic plasticity