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Phototransduction cascade and 14-3-3ζ 원문보기
Molecular Changes in the Retina of Early Diabetes

  • 저자

    김영희

  • 학위수여기관

    경상대학교

  • 학위구분

    국내박사

  • 학과

    신경생물학과

  • 지도교수

  • 발행년도

    2004

  • 총페이지

    ix, 88장

  • 키워드

    광신호전달 세포신호전달 망막기능파괴 망막 당뇨초기 PKC;

  • 언어

    eng

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T10060020&outLink=K  

  • 초록

    고혈당에 의한 망막파괴병변은 꾸준한 연구들에도 불구하고, 아직까지 제한적인 치료법과 많은 합병증으로 인해 그 심각성이 날로 증가되고 있다. 당뇨말기 눈에서의 합병증은 당뇨망막증(retinopathy)의 유무에 따라 진단되는데, 혈당의 정상적인 조절에도 불구하고, 시간이지나면서 이 증상이 나타나 실제 당뇨로 인한 망막파괴의 방어 및 치료가 어려운 실정이다. 이에 본 연구자는 당뇨초기의 망막에서 발현의 변화가 일어나는 유전자들을 조사하고 이 분석결과들을 바탕으로 지속되는 당뇨로 인해 발생하는 눈의 합병증 예방을 위한 원천 기술개발의 기반을 다지고자 하였다. 당뇨초기 6주의 흰쥐 망막에서 발현의 변화가 보이는 유전자들은 cDNA microarray를 이용하여 조사하였고 northern blot analysis로 그 발현변화를 검증하여 몇 가지 유전자들을 선별하였다. 이들 중, 광신호전달(phototransduction)에 중요한 역할을 담당하는 rhodopsin kinase(RK)와 transducin subunit(G_(ta)), 일반적인 세포신호전달과정에 가담하는 14-3-3 단백질의 ζ 형과 protein kinase C (PKC)의 발현변화와 당뇨초기 망막에서 이들의 상관관계를 밝히고자 하였다. 당뇨는 스트렙토조토신(streptozotocin, STZ)을 50 mg/kg의 농도로 Sprague Dawley 계 흰쥐(250-300 g)의 복강에 일회 주사하여 유도하였고, 쥐들의 꼬리정맥으로부터 혈액을 채취하여 혈당을 측정하였다. 당뇨를 유도한지 7일 후의 혈당이 250 mg/dL 이상인 쥐들만을 선별하여 당뇨군으로 이용하였고, 6주 후에 쥐들을 희생시켰다. 6주 동안 대조군과 당뇨군들의 혈당과 몸무게를 매주 측정하였다. 당뇨군에서 혈당은 지속적으로 크게 증가한 반면, 몸무게는 현저히 감소하였다. CHAPTER I에서, 당뇨초기 6주의 망막에서 RK 와 G_(ta) 의 발현변화를 조사하고자 northern과 western blot analyses 및 면역조직화학법(immunohistochemistry, IHC)을 수행하였다. 또한, dark상태에서 RK의 저해제로 알려진 recoverin의 단백질의 발현도 함께 조사하였다. 실험결과, RK와 G_(ta)는 당뇨초기 6주 망막에서 그 발현이 각각 증가, 감소하였고, recoverin의 발현은 감소되었다. CHAPTER Ⅱ에서는 내재성 PKC 저해 단백질-1으로 알려진 14-3-3ζ와 PKC의 발현 및 이들 유전자간의 상호 연관성을 조사하기 위하여 northern과 western blot analyses 및 immunoprecipitation과 double-lHC를 실시하였다. 또한, PKC assay를 실시하여 당뇨초기 6주의 망막에서의 PKC 활성의 변화를 확인하였다. 실험결과, 14-3-3ζ는 당뇨망막에서 현저히 감소한 반면, PKC의 발현과 활성은 크게 증가하였다. 또한 망막에서 이들은 직접 결합하고 있었고, 당뇨망막에서 그 결합의 감소가 확인되었다. 본 연구자는 이번 연구에서 당뇨초기부터 망막에서 광단백질들의 발현변화로 인하여 광신호전달에 문제가 발생할 수 있음을 확인하였다. 또한, PKC 저해제인 14-3-3ζ의 감소가 당뇨초기 망막에서 PKC의 활성 증가와 관계가 있음을 확인하였다. 이상의 연구들을 통해서 당뇨초기에서도 망막의 기능저하를 초래할 수 있는 다양한 유전자들의 발현변화가 나타난다는 사실을 확인하였고, RK과 G_(ta)를 비롯하여 14-3-3ζ와 같은 유전자들의 발현정도와 그 조절기작에 대한 체계적인 연구가 당뇨로 인한 망막의 기능적 손실을 예방할 수 있는 치료법 개발에 도움이 될 것으로 기대한다.


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