설치류를 포함한 대부분의 포유동물은 페로몬 반응을 중개하는 두 개의 화학감각 시스템(chemosensory system)을 갖고 있는데, 각각 주후각시스템(main olfactory system, MOS)과 부후각시스템(accesory olfactory system, AOS)이다. MOS에 속하는 화학감각뉴런들은 주후각 상피 내에 위치하며, AOS에 속하는 화학감각뉴런들은 비강 윗부분의 서골비기관(vomeronasal organ, VNO)에 위치한다. 공기 중의 비휘발성 페로몬 성분들은 구개 위쪽으로 열린 관을 통해 VNO의 내강으로 이동한다. 페로몬 수용체 단백질들은 크게 두 개의 슈퍼패밀리 V1R과 V2R로 나뉘는데, 이들은 구조적으로 큰 차이가 있으며 MOS에서 발현되는 후각 수용체들과는 무관하다. 이들은 7개의 막관통 도메인을 갖는 G-단백질 결부 단백질(seven transmembrane domain G-protein coupled proteins, V1R은 $G_{{\alpha}i2}$와, 그리고 V2R은 $G_{0\;{\alpha}}$와 연관)이다. V2R은 비고전적 MHC Ib 유전자 산물인 M10과 기타 8개의 M1 패밀리 단백질들과 함께 작용한다. 그 외 VNO 뉴런의 중요한 구성 분자는 TrpC2로, 이는 transient receptor potential(TRP)의 양이온 채널 단백질이며 세포내 신호전달과정에서 중요한 역할을 할 것으로 추정된다. 포유동물의 화학적 의사소통과정에서 페로몬은 작용 모드 또는 효과에 따라 4종류로 분류할 수 있는데, 프라이머(primer), 신호자(signaler), 조정자(modulator) 그리고 방출자(releaser)이다. 근본적으로 이들 화학신호에 대한 반응들은 개체 간, 심지어는 한 개체 내에서도 다양할 수 있다. 이러한 다양성은 페로몬이 스테로이드 호르몬들과 함께 또는 단독으로, 신경전달물질들과 같은 비스테로이드 요인들의 후각정보 처리 과정에 미치는 각종 조절의 차이에 의해 나타날 수 있다. 이러한 조절은 유리한 사회적, 환경적인 조건들을 갖도록 수용자의 생식 축에 미치는 영향을 증강 또는 촉진한다. 가장 좋은 예는 수컷 생쥐의 소변 중의 테스토스테론 의존적인 주요 요단백질(major urinary proteins, MUPs)에 의한 임신방지효과(Bruce 효과)이다. 흥미롭게도 생쥐 GnRH 뉴런은 냄새와 페로몬 양자 모두로부터 페로몬 신호를 수용하는 것 같다. 비록 상당한 논란의 소지는 있지만, 그간의 연구들은 생식과 기타 여러 기능들 사이에 복잡한 상호교차 관계가 있음을 시사한다. 여기서 GnRH 뉴런은 다양한 원천으로부터의 정보를 통합하고, 다시 다양한 뇌기능을 조절하는 것으로 보인다.
설치류를 포함한 대부분의 포유동물은 페로몬 반응을 중개하는 두 개의 화학감각 시스템(chemosensory system)을 갖고 있는데, 각각 주후각시스템(main olfactory system, MOS)과 부후각시스템(accesory olfactory system, AOS)이다. MOS에 속하는 화학감각뉴런들은 주후각 상피 내에 위치하며, AOS에 속하는 화학감각뉴런들은 비강 윗부분의 서골비기관(vomeronasal organ, VNO)에 위치한다. 공기 중의 비휘발성 페로몬 성분들은 구개 위쪽으로 열린 관을 통해 VNO의 내강으로 이동한다. 페로몬 수용체 단백질들은 크게 두 개의 슈퍼패밀리 V1R과 V2R로 나뉘는데, 이들은 구조적으로 큰 차이가 있으며 MOS에서 발현되는 후각 수용체들과는 무관하다. 이들은 7개의 막관통 도메인을 갖는 G-단백질 결부 단백질(seven transmembrane domain G-protein coupled proteins, V1R은 $G_{{\alpha}i2}$와, 그리고 V2R은 $G_{0\;{\alpha}}$와 연관)이다. V2R은 비고전적 MHC Ib 유전자 산물인 M10과 기타 8개의 M1 패밀리 단백질들과 함께 작용한다. 그 외 VNO 뉴런의 중요한 구성 분자는 TrpC2로, 이는 transient receptor potential(TRP)의 양이온 채널 단백질이며 세포내 신호전달과정에서 중요한 역할을 할 것으로 추정된다. 포유동물의 화학적 의사소통과정에서 페로몬은 작용 모드 또는 효과에 따라 4종류로 분류할 수 있는데, 프라이머(primer), 신호자(signaler), 조정자(modulator) 그리고 방출자(releaser)이다. 근본적으로 이들 화학신호에 대한 반응들은 개체 간, 심지어는 한 개체 내에서도 다양할 수 있다. 이러한 다양성은 페로몬이 스테로이드 호르몬들과 함께 또는 단독으로, 신경전달물질들과 같은 비스테로이드 요인들의 후각정보 처리 과정에 미치는 각종 조절의 차이에 의해 나타날 수 있다. 이러한 조절은 유리한 사회적, 환경적인 조건들을 갖도록 수용자의 생식 축에 미치는 영향을 증강 또는 촉진한다. 가장 좋은 예는 수컷 생쥐의 소변 중의 테스토스테론 의존적인 주요 요단백질(major urinary proteins, MUPs)에 의한 임신방지효과(Bruce 효과)이다. 흥미롭게도 생쥐 GnRH 뉴런은 냄새와 페로몬 양자 모두로부터 페로몬 신호를 수용하는 것 같다. 비록 상당한 논란의 소지는 있지만, 그간의 연구들은 생식과 기타 여러 기능들 사이에 복잡한 상호교차 관계가 있음을 시사한다. 여기서 GnRH 뉴런은 다양한 원천으로부터의 정보를 통합하고, 다시 다양한 뇌기능을 조절하는 것으로 보인다.
Rodents and many other mammals have two chemosensory systems that mediate responses to pheromones, the main and accessory olfactory system, MOS and AOS, respectively. The chemosensory neurons associated with the MOS are located in the main olfactory epithelium, while those associated with the AOS ar...
Rodents and many other mammals have two chemosensory systems that mediate responses to pheromones, the main and accessory olfactory system, MOS and AOS, respectively. The chemosensory neurons associated with the MOS are located in the main olfactory epithelium, while those associated with the AOS are located in the vomeronasal organ(VNO). Pheromonal odorants access the lumen of the VNO via canals in the roof of the mouth, and are largely thought to be nonvolatile. The main pheromone receptor proteins consist of two superfamilies, V1Rs and V2Rs, that are structurally distinct and unrelated to the olfactory receptors expressed in the main olfactory epithelium. These two type of receptors are seven transmembrane domain G-protein coupled proteins(V1R with $G_{{\alpha}i2}$, V2R with $G_{0\;{\alpha}}$). V2Rs are co-expressed with nonclassical MHC Ib genes(M10 and other 8 M1 family proteins). Other important molecular component of VNO neuron is a TrpC2, a cation channel protein of transient receptor potential(TRP) family and thought to have a crucial role in signal transduction. There are four types of pheromones in mammalian chemical communication - primers, signalers, modulators and releasers. Responses to these chemosignals can vary substantially within and between individuals. This variability can stem from the modulating effects of steroid hormones and/or non-steroid factors such as neurotransmitters on olfactory processing. Such modulation frequently augments or facilitates the effects that prevailing social and environmental conditions have on the reproductive axis. The best example is the pregnancy block effect(Bruce effect), caused by testosterone-dependent major urinary proteins(MUPs) in male mouse urine. Intriguingly, mouse GnRH neurons receive pheromone signals from both odor and pheromone relays in the brain and may also receive common odor signals. Though it is quite controversial, recent studies reveal a complex interplay between reproduction and other functions in which GnRH neurons appear to integrate information from multiple sources and modulate a variety of brain functions.
Rodents and many other mammals have two chemosensory systems that mediate responses to pheromones, the main and accessory olfactory system, MOS and AOS, respectively. The chemosensory neurons associated with the MOS are located in the main olfactory epithelium, while those associated with the AOS are located in the vomeronasal organ(VNO). Pheromonal odorants access the lumen of the VNO via canals in the roof of the mouth, and are largely thought to be nonvolatile. The main pheromone receptor proteins consist of two superfamilies, V1Rs and V2Rs, that are structurally distinct and unrelated to the olfactory receptors expressed in the main olfactory epithelium. These two type of receptors are seven transmembrane domain G-protein coupled proteins(V1R with $G_{{\alpha}i2}$, V2R with $G_{0\;{\alpha}}$). V2Rs are co-expressed with nonclassical MHC Ib genes(M10 and other 8 M1 family proteins). Other important molecular component of VNO neuron is a TrpC2, a cation channel protein of transient receptor potential(TRP) family and thought to have a crucial role in signal transduction. There are four types of pheromones in mammalian chemical communication - primers, signalers, modulators and releasers. Responses to these chemosignals can vary substantially within and between individuals. This variability can stem from the modulating effects of steroid hormones and/or non-steroid factors such as neurotransmitters on olfactory processing. Such modulation frequently augments or facilitates the effects that prevailing social and environmental conditions have on the reproductive axis. The best example is the pregnancy block effect(Bruce effect), caused by testosterone-dependent major urinary proteins(MUPs) in male mouse urine. Intriguingly, mouse GnRH neurons receive pheromone signals from both odor and pheromone relays in the brain and may also receive common odor signals. Though it is quite controversial, recent studies reveal a complex interplay between reproduction and other functions in which GnRH neurons appear to integrate information from multiple sources and modulate a variety of brain functions.
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문제 정의
특히 분자 수준에서 다수의 페로몬 수용체 유전자들이 규명되고 신호전달 경로와 관여하는 물질들이 속속 밝혀지면서, 고전적인 행동학적 발견들의 자세한 기작을 이해하는 데 큰 기여를 하고 있다. 본 종설에서는 포유동물의 생식과 관련된 페로몬에 대해 현재까지 축적된 정보를 축약하여 제공하고자 한다.
후속연구
또 상호이익이라는 기준은 철저히 인간적이기 때문에 보다 느슨한 페로몬의 기준, 즉 "페로몬 작용은 화학 신호를 매개로 하는 정보를 포함하며 반드시 상호이익일 필요는 없다"를 적용하는 것이 보다 합리적이다 (Rodriguez, 2004).이는 향후 종간의 의사소통, 예를 들어 포식자와 피식자 간에 대한 연구에도 유리할 것이다.
다른 설명으로는, 한 영역에 들어온 낯선 수컷이 기존의 수컷이 임신시킨 태아들을 죽이는 데 목표가 있다는 것이다. 향후 야생쥐의 행동에 대한 이해가 증진되면 그 생태학적 의미도 점점 명확해질 것이다.
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