초록 ▼

전압의존성 K (Kv) 채널은 일반적으로 흥분성 세포인 뉴론과 심근세포에서 칼륨의 세포막 이동을 조절함으로서 전기신호를 전달하는 중요한 역할을 한다고 알려져 있음. 하지만 최근 연구에 따르면 Kv1.3을 포함한 여러 Kv 채널들은 비흥분성 세포인 암세포에서 세포증식에 관여함을 보였음. Kv1.3 채널의 이러한 기능을 설명하는 데 있어서 세포막에 존재하는 Kv 채널의 역할만으로는 설명이 어려운 부분이 인정되고 있음. 그러나 구체적인 작용에 대해서는 밝혀지고 있지 않은 상황임.
본 연구를 통해 밝힌 주요한 Kv1.3의 분포는 작용

전압의존성 K (Kv) 채널은 일반적으로 흥분성 세포인 뉴론과 심근세포에서 칼륨의 세포막 이동을 조절함으로서 전기신호를 전달하는 중요한 역할을 한다고 알려져 있음. 하지만 최근 연구에 따르면 Kv1.3을 포함한 여러 Kv 채널들은 비흥분성 세포인 암세포에서 세포증식에 관여함을 보였음. Kv1.3 채널의 이러한 기능을 설명하는 데 있어서 세포막에 존재하는 Kv 채널의 역할만으로는 설명이 어려운 부분이 인정되고 있음. 그러나 구체적인 작용에 대해서는 밝혀지고 있지 않은 상황임.
본 연구를 통해 밝힌 주요한 Kv1.3의 분포는 작용은 다음과 같이 정리될 수 있음.
1. Kv 채널은 세포 및 조직에 따라 세포막에 존재하는 경우, 핵막에 존재하는 경우로 분류될 수 있음. Kv 채널이 세포 마다 sublocalization이 다르게 나타나고 있음. 예를 들어 면역세포인 Jurkat 세포에는 암세포 및 뇌 조직과 다르게 핵 뿐만 아니라 세포막에도 존재함을 확인. 이렇게 Jurkat 세포와 A549 세포에서 Kv1.3의 trafficking은 다르게 나타나지만, 이들의 coding sequence는 분석 결과 100% 일치하게 확인됨.
2. 핵에 존재하는 Kv1.3은 핵막의 membrane potential을 조절하는 데 관여함. Kv1.3 선택적 차단제를 사용하였을 때 핵막의 막전압은 hyperpolarization 방향으로 이동함. Valinomycin, nigericin 등과 같은 K⁺ ionophore를 이용하였을 때 핵막의 막전압은 hyperpolarization 방향으로 이동하였으며, 이는 핵과 세포질에 K⁺ 에 대한 농도경사가 존재함을 시사하고 있음.
3. A549 세포에서 Sp1 전사요소가 Kv1.3 프로모터에 결합함을 확인하였고 Sp1은 세포 전체 및 핵에 존재하는 Kv1.3 채널의 발현을 조절하였음.
4. 핵에 존재하는 Kv1.3은 UBF1을 포함한 여러 핵단백질들과 직접적으로 복합체를 형성함을 확인함.
5. Kv 채널은 암세포의 CREB과 c-Fos와 같은 특이적 전사요소의 조절에 기여하고 있음을 확인함.
6. 본 연구결과 여러 종류의 Kv 채널이 핵에 존재할 수 있음을 확인하였고, 이는 지금까지 예상하지 못했던 Kv 채널의 기능이 핵에서도 존재할 수 있음을 시사함. 특히 단백질 상호 작용 및 전사인자 조절 등 Kv 채널이 ion-conducting 기능 뿐만 아니라 non-conducting 기능에도 직접적으로 관여할 수 있음을 증명함.
이러한 연구 결과는 현재까지 알려진 이온채널의 개념과 다르며, 이는 이온 채널의 작용 기전을 밝히는데 있어서 새로운 장을 열 수 있을 것으로 판단하고 있음. 또한 Kv 채널의 기능과 더불어 최근 제약업계의 관심을 받고 있는 항암제, 면역질환치료제 등 신약개발에 있어서 중요한 작용기전으로 활용될 수 있을 것으로 생각됨.
본 연구과제의 지원으로 현재까지 1편의 SCI급 논문(피인용횟수: 14 (2013.07 Google Scholar 기준)을 발표하였으며, 본 연구 결과의 일부는 2011년 4/9-4/13까지 미국에서 열리는 Experimental Biology에서 구두발표 논문으로 채택됨.
본 연구과제의 지원으로 1명의 박사 및 1명의 석사 학위 논문 주제로 사용되어 인력양성에 기여하였음.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목 차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 6
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 6
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 6
• Ⅲ. 연구성과 ... 7