분자생물학 - 세포간의 상호관계를 유지하기 위해서 필요한 신호전달체계[signal transduction]에 대해서

소개글

분자생물학 - 세포간의 상호관계를 유지하기 위해서 필요한 신호전달체계[signal transduction]에 대해서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.서론
2.본론
1.signal transduction
2.Receptor-Mediated signaling
3.T-세포의 신호전달
4.TGF-β1과 관련된 신호전달 체계
5.TNF와 Fas 신호전달과 세포사멸
6.크기 조절에 중요한 신호전달 체계
7.신경계의 신호전달
8.식물체의 신호전달
3.결론

본문내용

의 모든 시스템은 서로와 유기체를 유지시키는 기능을 하게 되는데 그 중에서도 신경계는 신체의 여러 가지 기관을 직접 제어하게 되며 이 때 신경계에서 일어나는 신호전달 기작이 바로 미생물이나 식물에서는 나타나지 않는 복잡하면서도 신비로운 기작인 것이다.
동물의 생리 현상 중에서 신경의 기능만큼 해석하기 어려운 것이 없다고 하여도 지나친 말은 아닐 것이다. 동물의 신경계는 내분비계와 더불어 동물의 여러 기능을 조절하고 통합함으로써 하나의 개체로서의 생활 활동을 가능하게 한다. 이 같은 신경계가 그 역할을 하기 위해서는 그들 신경세포간의 신호 전달이 원활이 이뤄 줘야 하며 그 때문에 그들의 신호 전달 기작을 밝히는 것이 중요하며 또한 난해한 것이다.
신경계가 복잡한 기능을 나타낼 수 있는 것은 신호의 종류가 다양하기 때문이 아니고 뉴런의 수가 많으며 이들 사이에 복잡한 연결이 존재하기 때문이다. 그렇다고 뉴런이 모두 같은 것은 아니며 뉴련에도 종류가 많으며 제각기 독특한 기능을 발휘한다.
이들 뉴런의 세포체와 수상돌기의 표면막에는 다른 신경 세포들의 말단이 분포되어 있으며 축색은 축색 기시구(axon hillock) 근처의 스파이크 시발령(spike initiating zone)에서 발생한 활동 전위를 축색 말단으로 운반하는데, 이 경우 말단은 군육세포에 분포하게 된다. 수상 돌기와 축색은 신경 세포가 분화하는 동안에 신경 세포로부터 뻗어 나오며 신경세포체에서 합성된 단백질과 기타의 구성분은 서서히 그러나 지속적으로 이를 통해서 이동한다. 이 들 돌기는 세포체로부터 절단되면 점차 퇴화되며 몇 일 또는 몇 주 이내에 죽게 된다. 축색의 재생은 포유류에서는 말초 신경의 경우에만 가능하지만, 하등 무척추 동물의 경우에는 축색의 재생은 말할 것도 없고 근육에서 재분포도 용이하게 일어난다. 뉴런의 생리적 작용은 해부학적 구조와 표면막의 성질에 따라 결정 된다. 막의 성질이라는 관점에서 볼 때, 뉴런의 표면은 모두 같기가 않으며 부위에 따라 다른 기능을 수행하기에 적합하도록 분화되어 있다. 그 결과 축색만은 대개의 뉴런에서 충격을 전도하는 일을 담당하게 되어 있다. 한 편 축색 말단의 막은 전달 물질(transmitter)을 세포 사이의 간극으로 방출할 수 있도록 분화되어 있으며, 이 기능을 통해서 시냅스라는 특수한 결합으로 연접된 다른 세포로 신호를 전달한다. 또한 수상 돌기와 세포체의 막은 다른 신경 세포의 말단에서 분비된 전달 물질에 대한 응답의 결과 수상 돌기와 수상체에 발생한 시냅스 후 전류(postsynaptic current)가 종합되어서 수상돌기, 세포체, 그리고 축색 기시부에서 시냅스 후 전위를 발생시키게 된다.
8) 식물체의 신호 전달
식물 세포들은 다양한 종류의 환경 적인 자극들과 만나게 된다. 이런 자극들을 만났을 때 어떤 생물이던지 간에 생체방어 기작 의 근본적인 특성중의 하나는 외부로부터의 자극에 대해 생체방어체계가 유도될 수 있어야 한다는 것이다. 이는 세포 내 자원이 낭비되지 않게 해줄 수 있는 효과적인 방법이 되는 것이다. 그러므로 식물세포 들은 외부로부터의 여러 신호를 감지한 후 신호전달 경로를 통해 다양한 기능을 조절함으로써 반응을 보인다.
식물도 사람이나 동물과 비슷한 신호 전달 체계를 가지고 있는 것이다. 사람이나 동물만이 가지고 있다고 생각되어진 뇌 세포간 신호 전달에 관여하는 물질을 식물에서 추출하기도 하였다. 이러한 연구 결과는 동물들의 전유물로 여겨 져온 신호 전달 체계가 동물과 식물이 분리되기 전인 원시 생물체에 존재했던 신호 전달 메카니즘 에서 진화돼 왔다는 것을 시사하는 것 이어서 관심을 모으고 있다. 또한 이런 연구 결과는 식물들이 왜 니코틴이나 카페인, 코카인 같이 신경계에 영향을 주는 향 정신성물질을 만들어 내는지를 밝혀 줄 수 있을 것으로 기대 된다. 지금까지 과학자들은 식물들이 초식동물로부터 자신을 보호하기 위하여 이들 물질 을 만들어 내는 것으로 추정하여 왔었으나 이 물질의 주요한 기능은 아직 밝혀지지 않은 식물체의 세포간 신호 체계를 활성화시키는 것이며 자신을 방어하는 것은 진화과정에서 일부 식물에서 생긴 이차적인 기능일 것이라고 한다. 식물이 자신을 방어할 수 있는 물질을 만들어 낼 수 있듯이 예전의 식물 연구는 이런 자극들을 없앨 수 있는 즉, 해충을 없애거나 하는 방법들에 집중하여 연구하여 왔으나 지금의 식물 연구는 이런 해충을 없앰으로 빚어지는 환경오염 등의 문제들 때문에 식물이 상처를 받더라도 그 상처를 스스로 처리할 수 있는 능력을 얻게 하는데 집중하고 있다. 이런 식물내의 신호 전달은 다양한 경로를 가지고 있고 또한 다양한 물질들이 이러한 신호를 전달해 주고 있다. 아직은 많이 알려지지 않은 내용들이며 각 대학의 연구실이나 다른 연구원 등에서 많은 연구가 활발히 이루어지고 있다.
3.결론
지금 까지 세포의 신호전달 (signal transduction)에 대하여 알아보았다.
신경 전달물질, 호르몬, 성장인자 같은 세포 밖의 신호가 그들의 특이적인 수용체 에 결합하면, 세포막의 인지질의 분해가 일어난다. 인지질의 분해 산물은 이차전달 물질로써 세포 밖으로부터 전달된 신호를 증폭하고 하부의 신호전달 분자에게 그 신호를 전달한다. 이러한 신호전달의 결과로써 세포의 성장, 분화, 사멸과 같은 세포의 생리적 현상들이 조절되어 진다.
이에 대한 분자 수준의 질병의 작용기전을 밝힘으로써 암, 뇌 관련 질병, 면역계 질병, 혈관장애 등 질병치료제의 개발에 응용할 수 있다.
이 같은 기술력의 확보는 21세기에 국내에서 신의약품을 개발하는 데도 필수조건이다. 세포는 외부로부터 자극을 받거나 환경의 변화를 감지하게 되면 다양한 형태로 반응을 나타내게 된다. 외부로부터 감지한 정보는 세포 내에서 여러 가지 단백질들이 관여하는 복잡한 신호 전달 과정(signal transduction)을 거치게 되는데 이 과정은 거의 모든 생명 현상과 밀접한 관련을 맺고 있다.
이처럼 세포내에서 중요한 역할을 하는 신호 전달 과정에 대해서 더 연구해서 질병 치료제의 개발에 응용하여 암까지 치료할 수 있는 약품을 개발 했으면 좋겠다.

키워드

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