| 포유동물의 고온 감지 메커니즘 규명 | ||
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 최근 중국과학원 쿤밍동물연구소, 저장대학, 미국 캘리포니아대학 데이비스캠퍼스 공동 연구팀은 포유동물 체내 주요 "온도 응답 요소"가 특수 메커니즘을 통해 포유동물의 환경온도 응답, 특히 고온 보호에 영향을 미친다는 것을 발견했다. 이는 포유동물의 고온 적응성 진화를 심층적으로 이해하는데 일조할 전망이다. 해당 연구성과는 "Nature Communications"에 게재되었다. TRPV1은 포유동물의 말초신경에 분포한 세포막이온통로이다. TRPV1은 캡사이신 등 화학자극에 의해 활성화되어 "맵다"는 통증 감각을 발생하므로 캡사이신 수용체라 불린다. 한편 TRPV1은 40℃ 이상의 고온에 의해 활성화될 수 있기에 포유동물이 외부 환경온도 변화에 응답하는 중요한 분자 요소로 알려지고 있다. 활성화 상태 TRPV1은 활동전위를 발생해 "열적 통증"을 전달한다. 하지만 TRPV1은 고온 활성화 후 신속하게 고온 매개성 불활성화를 발생하며 10여 초 이내에 활성화 상태가 불활성화 상태로 바뀌면서 더 이상 열자극에 응답하지 않는데 이를 "열불활성화"라 한다. TRPV1 열활성화와 열불활성화의 고도 커플링 관계는 열불활성화 연구를 어렵게 한다. 연구팀은 종의 진화 분석 및 기능 연구에 기반해 열활성화만 발생하고 열불활성화는 발생하지 않는 오리너구리 TRPV1를 획득함과 아울러 TRPV1 열불활성화의 분자 메커니즘을 규명했다. 오리너구리는 완전 진화가 되지 않은 가장 원시적인 포유동물이다. 연구에 의하면 TRPV1 열불활성화 발생은 세포막 내측 N-말단과 C-말단의 상호작용에 의존하며 나아가 TRPV1 기공(pore) 영역의 구조변화 및 개폐를 이끌어낸다. 뿐만 아니라 연구팀은 형질전환 기술을 통해 오리너구리 TRPV1을 생쥐에 형질 주입했다. 그 결과 야생형 생쥐는 열불활성화를 발생하지 않는 오리너구리 TRPV1을 담지한 생쥐에 비해 장시간 열자극에 보다 내성을 보임을 발견했다. 이는 TRPV1 열불활성화는 포유동물의 고온환경 적응성을 강화한다는 것을 설명한다. 해당 연구는 TRPV1 통로 열불활성화의 구조적 기초, 분자 메커니즘 및 포유동물 진화에서 가지는 중요한 생물학적 의미를 규명했다. TRPV1 열불활성화는 고급 포유동물에 한해 매우 중요한 고온 보호 메커니즘이다. 정보출처 : http://www.xinhuanet.com/science/2019-05/15/c_138060253.htm |
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