| 생물물리연구소, 소두증 원인 유전자 Cenpj의 새기능 규명 | ||
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 최근 중국과학원 생물물리연구소 왕샤오췬(王曉群) 연구팀은 생쥐 대뇌피질 발달 과정에서 중심체 단백질 Cenpj가 체내 섬모 해중합 및 신경 생성에 대한 제어작용을 규명했다. 해당 성과는 "Cenpj regulates cilia disassembly and neurogenesis in the developing mouse cortex"란 제목으로 "The Journal of Neuroscience"에 게재되었다. 소두증은 일종의 신경계 발달 질환이다. 소두증 환자의 두부 크기는 정상 동년배의 3분의 1밖에 안 되며 정신지체, 정서장애 등 증상을 동반하는 등 환자의 정상적 생활에 심각한 영향을 미친다. 소두증을 유발하는 돌연변이는 대부분 중심체 단백질을 암호화하는 유전자이다. 연구팀이 주목한 Cenpj는 소두증을 유발하는 중심체 유전자로서 중심소체(centrioles) 성장뿐만 아니라 세포골격 구조도 제어할 수 있다. 인간 Cenpj 돌연변이가 뇌발달 결함을 유발하는 병리적 메커니즘을 탐구하기 위해 연구팀은 먼저 Cre-Loxp 기술로 생쥐 대뇌피질속 Cenpj 유전자에 대한 특이적 녹아웃을 통해 Cenpj 조건적 녹아웃 생쥐(CenpjCKO)를 획득했다. CenpjCKO 생쥐는 소두증 환자와 유사한 병리 특성 즉 머리가 작고 피질이 얇아지며 뉴런 수가 감소되는 등 표현형을 안정적으로 구현했다. 연구 결과, 배아기 CenpjCKO 생쥐의 신경줄기세포 수효는 뚜렷하게 감소했고 증식분열 능력은 뚜렷이 저하됨과 아울러 대량적 세포사멸 현상을 동반했다. 뿐만 아니라 Cenpj 유전자 결실로 인해 진핵세포 표면의 세포소기관인 섬모 구조에도 변화가 발생했다. 신경줄기세포의 섬모는 Cenpj 유전자 결실로 인해 길어지고 섬모 부속물 구조도 이상해졌다. 이외 성체기의 Cenpj 결실은 성체 신경줄기세포속 일차섬모(primary cilia) 및 운동섬모로 하여금 가늘고 길게 변화시켰고 뇌실하영역(SVZ)의 세포 증식을 저하시켰으며 후각망울(olfactory bulb) 신생 뉴런의 수효를 감소시켰다. 연구팀은 전사체학적 연구분석을 통해 Cenpj는 일종의 말단 유도 이동단백질 Kif2a를 통해 섬모의 분해 및 신경 생성을 제어함을 발견했다. 한마디로 섬모가 세포주기 발생 전에 분해되지 않을 경우 동 사건이 신경전구체 세포주기 지연 및 신경생성장애의 원인이 될 수 있다. 해당 연구는 인간의 피질 발달 및 Cenpj 돌연변이성 원발성소두증에서 섬모의 작용을 심층 이해하는데 근거를 제공했다. 정보출처 : https://mp.weixin.qq.com/s/-llE50nvLzKMojA4Qy8A8g |
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