Membrane Depolarization-Promoted Survival of Neuronal PC12 Cells Mediated by Ras and its Downstream Signaling Components

Abstract

신경 활성이 발생 및 세포 생존 유지에 중요한 조절인자라는 사실은 신경계의 활성 의존성 현상에 대한 그 동안의 연구결과를 통해 밝혀졌다. 특히, 염화칼륨(KCI)의 처리에 의한 세포막의 탈분극은 여러 종류의 일차배양 신경세포 및 세포주에서 혈청 존재시 생존을 증가시키고, 혈청 제거 시 유발되는 세포사멸을 현저히 저해시킨다. 그러나, 막 탈분극이 세포 생존 유지에 어떻게 관여하는지에 대해서는 아직까지 분명히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 막 탈분극에 의해 유입된 칼슘 이온이 어떻게 신경성장인자(NGF)가 제거된 PC12 신경세포주의 생존을 증가시키는지는 이해하기 위해 생존유지에 관련이 있을 것으로 추정되는 세포 내부 신호 전달 물질을 조사였다. L-type voltage-sensitive calium channels(VSCCs), 외부 칼슘의 유입, ras, extracellular single-regulated kinase(Erk),phosphatidylinositol-3 kinase(PI3K)의 활성 억제제를 각각 분화된 지 10일이 된PC12 신경 세포주에 투여하여 세포 생존유지에 미치는 효과를 측정한 결과 모두 세포막 탈분극에 의해 촉진되는 세포 생존을 억제했다. 또한, 전사 억제제와 단백질 합성 억제제를 전처리한 경우에서도 같은 효과가 나타났다. 이 결과는 L-type VSCCs를 통한 외부 칼슘의 세포내 유입, ras와Erk,PI3K같은 ras의 하위 효과자들, 그리고 새로운 유전자 전사 및 단백질의 합성이 PC12 세포의 생존유지에 매우 중요한 역할을 수행함을 암시한다. 따라서, 칼슘,ras,Erk,PI3K가 관여하는 신호 전달 경로가 세포핵으로 신호를 전달하여 아직 알려지지 않은 유전자의 전사활성 및 단백질 발현을 유도하여 세포막 탈분극에 의해 촉진되는 세포 생존유지를 조절하는 것으로 추정된다.