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RESEARCH

인간을 포함한 다세포 생명체(multicellular organism)들은 분화과정을 통하여 생성된 많은 종류의 세포들로 구성되어 있다.

따라서 구성 세포들간의 효율적이고 정교한 communication은 여러가지 생리기능 조절에 매우 중요하다.

 

세포들간의 communication은 각 세포에 존재하는 수용체(receptor)들과 상대세포에서 분비하는 여러 가지 ligand 혹은 여러 형태의 표면물질(surface molecules)들간의 특이적인 결합으로 시작된다.

 

한편 각각의 세포에는 수천 종류 이상의 단백질들이 발현되어 다양한 반응과 기능을 나타내고, 특정 신호의 존재 유무에 따라 분자간의 상호작용이 나타나게 된다. 세포 내 많은 단백질 분자들간의 입체적이고 역동적인 연결 및 세포들간의 관계를 고려하여 볼 때, 생명체는 다차원적이고 복잡한 분자 및 세포 네트워크(molecular & cellular network)에 의해 이루어져 있다고 할 수 있다.

 

이 같은 세포 내 분자들간의 네트워크는 신호전달과정의 매개체로 작용하게 되고, 결국 이들의 역동적 상호작용 관계가 생체 내 신호전달 과정을 수행한다. 생체신호 네트워크 손상에 의한 세포간 communication의 이상은 암, 당뇨, 뇌질환 등을 비롯한  각종 난치성 질병의 원인으로 작용한. 따라서, 생체 내 신호전달 네트워크 전반을 이해하기 위해서는, 생체신호 네트워크를 통한 신호전달을 분자, 세포, 개체 수준에서 이해하고, 이에 대한 새로운 조절 기작 규명이 요구된다.

BioSignal Network Laboratory

Phospholipse C (PLC)는 세포 내 신호전달 단백질로, 외부 자극을 인지한 다양한 수용체에 의하여 활성화된다.

이렇게 활성화된 PLC는 세포막에 존재하는 phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP2)를 가수분해함으로써 2차 신호전달 물질인diacylglycerol (DAG)과 inositol 1,4,5- trisphosphate (IP3)를 생성하는데, 이를 통하여 세포 및 개체의 다양한 생리 현상을 유도한다.  

현재까지 알려진 13개의 PLC는 그 구조에 따라 6 isotype (PLC-β, -γ, -δ, -ε, -ζ, -η)으로 나뉘어져 있다. 흥미로운 사실은 각각의 PLC가 동일한 효소 활성을 가짐에도 불구하고, 서로 다른 신호전달 과정에 참여함으로써,서로 다른 생리 활성을 유발할 수 있다는 점이다.

 

본 실험실에서는 이러한 PLC isotype이 참여하는 다양한 신호전달 과정을 분자, 세포, 그리고 개체 수준에서 규명함으로써, 생체 내에서 일어나는 신호전달 네트워크 전반을 이해하고자 한다.

 

PLC가 관여하는 다양한 신호전달 네트워크를 규명하기 위하여 본 실험실은 1) PLC와 특이적으로 결합하는 단백질을 분석하고, 또한 2) 세포 수준에서 이러한 PLC-단백질간 상호결합이 어떠한 신호전달 과정에 영향을 미치는지를 세포생물학적 방법으로 연구하고 있다. 그리고 최근에는 특정 PLC isotype이 제거된 마우스를 제작 및 분석함으로써 3) 개체 수준에서의 PLC 역할을 규명하고자 한다.

 

이처럼 본 실험실은 다양한 생리 현상을 PLC-중심의 신호전달 네트워크 관점으로 해석함으로써, 생체의 생명 현상을 보다 심도있게 이해하는데

많은 기여를 하고자 한다. 뿐만 아니라 다양한 질병의 발생 원인을 분자 수준에서 규명함으로써, 향후 새로운 치료제 개발에도 많은 도움을 주고자 한다.

Phospholipase C 매개 신호전달