[상식][과학] 근육세포의 융합과 스태빌린-2

근육과 유전자 / 근육이 생성되는 과정




근육은 인체의 활동성에 매우 중요한 근골격계 유지 및 대사과정에 중요한 역할을 하는 기관이다.

근육조직의 구성

• 근육 조직:  많은 근섬유로 구성
• 근섬유 : 근육세포의 융합에 의해 형성된 하나의 다핵세포로 구성.

근육세포 융합

• 현재까지 근육세포 융합에 작용하는 다양한 분자들이 밝혀지고 많은 모델들이 제시되었다.
• 하지만 근육세포 융합의 정확한 분자적 기전을 규명하기 위해서는 아직 많은 연구들이 수행되어야하는 상황

포스파티딜세린

• 인지질(*용어설명 참고)의 일종
• 세포융합에 작용: 세포막을 구성하는 지질 이중층 중 내부에 존재하다가 근육세포 융합과정에서 세포막의 외부로 노출되어 세포융합에 작용
• 김인산 박사팀은 "포스파티딜세린"를 인식하는 수용체(acceptor)를 세계 최초로 밝혀냈다. "포스파티딜세린" 과 반응하여 세포기능에 변화를 일으키는 물질이 "스태빌린-2" 임을 밝힌 것이다.

연구

• 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 김인산 박사, 동국의대 박승윤 교수 연구팀
• ‘포스파티딜세린’의 수용체를 규명 : 근육형성 과정에서 근육 세포의 융합과정에 작용하는 ‘포스파티딜세린’의 수용체를 규명
• Calcineurin/NFAT 신호전달이 스태빌린-2를 발현시킨다. : 스태빌린-2가 Calcineurin/NFAT(*용어설명) 신호전달을 통해서 발현되는 것을 확인.
• 스태빌린-2의 양이 즈가되면과 근육세포의 융합이 촉진됨 : 근육세포에서 스태빌린-2의 양을 증가 시키면 근육세포의 융합이 촉진된다는 연구결과를 도출
• 스태빌린-2 유전자가 결핍된 실험용 쥐를 제작하여 근육세포에서 융합이 줄어 있음을 확인
• 본 연구를 통하여 포스파티딜세린 수용체인 "스태빌린-2"가 근육세포의 융합에 작용할 것이라는 연구진의 가설을 증명. 
• 이번 논문에서 스태빌린-2 는 근육세포의 분화과정에서 생성되는 사멸세포가 아니라 실제로 분화되어 융합과정에 있는 세포에서 노출되는 포스파티딜세린을 인식하여 근육세포의 융합을 유도함을 확인하였다.

용어설명

1. 세포융합
   2개이상의 세포가 합쳐져서 1개의 다핵세포가 되는 현상으로 대표적으로는 정자와 난자의 융합, 근육세포의 융합, 파골세포의 융합, 태반의 영양막세포의 융합등이 있다.
2. 인지질
   인지질은 지질의 일종으로 글리세롤에 2개의 지방산과 1개의 인산기가 결합되어 있다. 인지질은 지방과는 달리 극성을 띠는데, 지방산이 있는 부위는 물과 잘 섞이지 않고 비극성 물질들과 쉽게 섞이는 소수성이고, 인산기가 있는 부위는 물 분자 또는 다른 극성분자들과 쉽게 섞이는 친수성이다. 이런한 인지질의 특성 때문에 물 속에서 인지질은 이중층을 이루게 되는데 모든 세포의 세포막을 구성하는 중요한 구성요소이다.
3. Calcineurin/NFAT 신호전달(signaling)
   Calcineurin 은 세포 내 칼슘 신호에 반응하여 단백질에서 인산기를 제거해주는 기능을 하는 효소이다. 근육세포에서 이 효소가 세포질에서 "NFAT(nuclear factor of activated T cell) 이라는 전사인자"의 인산기를 제거하면 "NFAT 전사인자"(NFAT transcription factor)가 핵 내로 들어가서 특정 유전자의 발현을 조절할 수 있다.

Reference

1. KIST 한국과학기술연구원 > 연구정보 >연구성과 >최신연구성과