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주변분비 신호전달

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목차

1. 개요

주변분비 신호전달은 세포가 인접한 세포에 신호를 보내는 방식으로, 섬유아세포 성장 인자(FGF), 수용체 티로신 키나제(RTK) 경로, JAK-STAT 경로, 고슴도치(Hedgehog) 계열, Wnt 계열, TGF-β 슈퍼패밀리 등 다양한 신호 전달 경로를 통해 이루어진다. 이러한 경로는 세포의 증식, 분화, 이동, 생존, 그리고 유전자 발현을 조절하며, 발생 과정과 성체 조직의 항상성 유지에 중요한 역할을 한다. 주변분비 신호전달의 이상은 암, 발달 결함 등 다양한 질병과 연관될 수 있다.

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주변분비 신호전달
신호 전달
유형세포 신호 전달
거리짧음
작용 세포인접 세포
신호 분자성장 인자, 사이토카인, 신경 전달 물질, 히스타민, 에이코사노이드

2. 곁분비 인자와 수용체

곁분비 인자가 주변 세포에서 성공적인 반응을 유도하기 위해서는, 해당 세포가 신호를 수신하기 위한 적절한 수용체를 세포막에 가지고 있어야 하며, 이를 역량이라고 한다.

2. 1. 섬유아세포 성장 인자 (FGF) 계열

섬유아세포 성장 인자(FGF) 계열의 주변분비 인자는 광범위한 기능을 가지지만, 주요 연구 결과는 이들이 주로 증식과 분화를 자극한다는 것을 뒷받침한다.[2][3] FGF는 다양한 기능을 수행하기 위해 선택적 스플라이싱되거나 서로 다른 개시 코돈을 가져 수백 가지의 서로 다른 FGF 아이소폼을 생성할 수 있다.[4]

FGF 수용체(FGFR)의 가장 중요한 기능 중 하나는 사지 발달에 관여하는 것이다. 이 신호 전달에는 수용체의 9가지 서로 다른 선택적 스플라이싱 아이소폼이 관여한다.[5] ''Fgf''8과 ''Fgf''10은 사지 발달의 중요한 두 가지 요소이다. 쥐의 앞다리 시작 및 사지 성장에서 중간 중배엽으로부터의 축(길이 방향) 신호는 ''Tbx''5를 생성하며, 이는 다시 동일한 중배엽에 신호를 보내 ''Fgf''10을 생성하게 한다. 그 후 ''Fgf''10은 외배엽에 신호를 보내 ''Fgf''8의 생성을 시작하며, 이는 또한 ''Fgf''10의 생성을 자극한다. ''Fgf''10의 결손은 팔다리가 없는 쥐를 초래한다.[6]

또한, Fgf의 주변분비 신호 전달은 병아리의 눈 발달에 필수적이다. ''fgf''8 mRNA는 optic cup의 신경 망막으로 분화되는 곳에 국한된다. 이 세포들은 나중에 수정체가 될 외부 외배엽 세포와 접촉한다.[4]

일부 FGFR 유전자 녹아웃 후 쥐의 표현형과 생존은 다음과 같다.[5]

FGFR 녹아웃 유전자생존표현형
Fgf1생존 가능불분명
Fgf3생존 가능내이, 골격(꼬리) 분화
Fgf4치사적내세포 덩어리 증식
Fgf8치사적고유 발생 결함, 중추 신경계 발달, 사지 발달
Fgf10치사적여러 장기(사지, 흉선, 뇌하수체 포함) 발달
Fgf17생존 가능소뇌 발달


2. 2. 수용체 티로신 키나제 (RTK) 경로

섬유아세포 성장 인자 및 해당 수용체를 통한 주변분비 신호 전달은 수용체 티로신 키나제(RTK) 경로를 사용한다.[7] 이 경로는 세포막 표면에서 시작되며, 리간드가 특정 수용체에 결합하면서 활성화된다. RTK에 결합하는 리간드에는 섬유아세포 성장 인자, 상피 성장 인자, 혈소판 유래 성장 인자 및 줄기 세포 인자가 포함된다.[7] 리간드 결합은 수용체 이량체화를 유도하고, 이는 자가인산화와 수용체의 입체 구조 변화를 일으킨다. 이 변화는 티로신 잔기에서 각 RTK의 휴지 상태 키나아제를 활성화시킨다. 수용체와 리간드의 결합은 또한 수용체의 세포질 도메인의 트랜스 인산화를 유발한다.[8]

신호 전달 어댑터 단백질 (SOS와 같은)은 수용체의 인산화된 티로신을 인식하여 RTK를 중간 단백질(GNRP 등)에 연결하는 다리 역할을 한다. 이는 세포 내 신호 전달 연쇄 반응을 시작하여, 중간 단백질은 GDP 결합 Ras를 활성화된 GTP 결합 Ras로 자극한다. GAP는 결국 Ras를 비활성 상태로 되돌린다.[9] Ras 아족의 활성화는 Ras 하위에서 세 가지 신호 전달 경로(Ras→Raf→MAP 키나아제 경로, PI3 키나아제 경로, Ral 경로)를 시작할 가능성이 있으며, 각 경로는 핵에 들어가 유전자 발현을 변경하는 전사 인자의 활성화를 유도한다.[9]

신호 전달 경로의 주요 구성 요소를 보여주는 다이어그램. 자세한 내용은 MAPK/ERK 경로 기사를 참조하십시오.


주변분비 신호전달은 발암을 악화시킬 수 있다. 단일 RTK의 돌연변이는 여러 유형의 암에서 인과 관계를 가질 수 있다. Kit 원암유전자는 줄기 세포 인자(SCF)를 리간드로 갖는 티로신 키나제 수용체를 암호화하며, 이는 조혈작용에 중요하다.[10] 리간드와 무관하게 지속적으로 발화하는 Kit 수용체의 돌연변이 형태는 다양한 암성 악성 종양에서 발견된다.[11] 갑상선암 연구에서 케모카인 전사는 Ras가 GTP 결합 상태일 때 상향 조절된다. 케모카인은 세포에서 방출되어 근처의 다른 세포에 결합하여 양성 피드백 루프를 생성, 상향 조절된 단백질의 구성적 전사는 종양이 발생하기에 이상적인 환경을 형성한다.[12] 리간드가 RTK 수용체에 여러 번 결합하면 Ras-Raf-MAPK 경로가 과잉 자극되어 세포의 과발현 및 침윤 능력이 과발현된다.[13]

2. 3. JAK-STAT 경로

섬유아세포 성장 인자는 RTK 경로 외에도 JAK-STAT 신호 전달 경로를 활성화할 수 있다. JAK-STAT 수용체는 공유 결합된 티로신 키나아제 도메인을 갖는 대신, JAK(Janus kinase) 계열의 티로신 키나아제와 비공유 복합체를 형성한다. 이러한 수용체는 적혈구 생성에 중요한 에리트로포이에틴, 혈소판 형성에 중요한 트롬보포이에틴, 그리고 면역 세포 기능 매개에 중요한 인터페론에 결합한다.[14]

리간드 결합 후 사이토카인 수용체의 이합체화가 일어나면, JAK는 서로를 상호 인산화한다. 그 결과로 생성된 인산화된 티로신은 STAT 단백질을 유인한다. STAT 단백질은 이합체화되어 핵으로 들어가 전사 인자로 작용하여 유전자 발현을 변경한다.[14] 특히, STAT는 myc와 같이 세포 증식 및 생존에 도움이 되는 유전자를 전사한다.[15]

일부 JAK 또는 STAT 유전자 녹아웃 후 생쥐의 표현형 및 생존은 다음과 같다:[16]

녹아웃 유전자생존표현형
Jak1치사적신경학적 결함
Jak2치사적적혈구 생성 실패
Stat1생존 가능인간 왜소증 및 두개골 조기 유합증 증후군
Stat3치사적조직 특이적 표현형
Stat4생존 가능결함 있는 IL-12 유도 Th1 분화, 세포 내 병원체에 대한 감수성 증가



JAK-STAT 신호 전달 경로는 사지 발달에 중요한 역할을 하며, 특히 사이토카인의 주변분비 신호 전달을 통해 뼈의 성장을 조절하는 능력에 기여한다. 그러나 이 경로의 돌연변이는 심각한 형태의 왜소증, 즉 치사성 골형성이상증 및 연골무형성증과 관련이 있다.[17] 이는 Fgf 유전자의 돌연변이로 인해 Stat1 전사 인자가 조기에 지속적으로 활성화되기 때문이다. 연골 세포 분열이 조기에 종료되어 치사성 왜소증을 유발한다. 갈비뼈와 사지 뼈 성장판 세포는 전사되지 않는다. 따라서 흉곽이 확장되지 못하여 신생아의 호흡을 방해한다.[18]

주변분비 신호전달에 대한 연구는 JAK-STAT 경로를 통한 난소 상피 세포의 침윤적 행동 활성화 가능성을 밝혀냈다. 이러한 상피-간엽 전환은 전이에서 매우 뚜렷하게 나타난다.[19] JAK-STAT 경로를 통한 주변분비 신호전달은 정지된 상피 세포에서 주변 조직을 침범할 수 있는 이동성 간엽 세포로의 전환에 필수적이다. 이동성 세포를 유도하는 것은 JAK-STAT 경로뿐인 것으로 밝혀졌다.[20]

2. 4. 고슴도치 (Hedgehog) 계열

고슴도치 단백질군은 세포 유형 유도, 조직 경계 생성, 패턴 형성에 관여하며 모든 양측 대칭 동물에서 발견된다.[21][22][23] 초파리에서 처음 발견된 고슴도치 단백질은 과실파리의 사지 및 체제 형성에 핵심 신호를 생성하며, 후기 배아 발생 및 변태에 관여하는 성체 조직의 항상성 유지에도 관여한다.

척추동물에는 소닉 고슴도치(SHH), 사막 고슴도치(DHH), 인도 고슴도치(IHH)의 세 가지 동족체가 존재한다.[21][22][23] SHH는 척추동물 발달에 다양한 역할을 하며, 신호 전달을 매개하고 중추 신경계, 사지 및 체절 극성의 구성을 조절한다. DHH는 세르톨리 세포에서 발현되어 정자 형성에 관여한다. IHH는 장과 연골에서 발현되며, 출생 후 뼈 성장에 중요하다.

Hh가 Patched에 결합하지 않았을 때 CiR 전사 억제제의 생성. 다이어그램에서 "P"는 인산염을 나타낸다.


Hh가 Patched(PTCH)에 결합하면 Ci 단백질이 핵에서 전사 인자로 작용할 수 있다.


고슴도치 단백질은 막관통 단백질 "Patched" 수용체에 결합하여 작용하며, 이 수용체는 "Smoothened" 단백질에 결합되어 고슴도치 신호가 신호 전달될 수 있다. 고슴도치가 없을 경우, Patched 수용체는 Smoothened의 작용을 억제한다. 이 억제는 미세소관에 부착된 Cubitus interruptus (Ci), Fused 및 Cos 단백질 복합체가 손상되지 않은 상태로 유지되도록 한다. 이 상태에서 Ci 단백질은 절단되어 일부가 핵으로 들어가 전사 억제자로 작용한다. 고슴도치가 존재하면 Patched는 더 이상 Smoothened를 억제하지 않는다. 활성 Smoothened 단백질은 PKA 및 Slimb을 억제하여 Ci 단백질이 절단되지 않게 한다. 온전한 Ci 단백질은 핵으로 들어가 CPB 단백질과 결합하여 고슴도치 반응 유전자의 발현을 유도하는 전사 활성자로 작용한다.[23][24][25]

고슴도치 신호전달 경로는 대부분의 동물의 정상적인 발달 과정에서 적절한 조직 패턴 형성 및 방향 설정에 매우 중요하다. 고슴도치 단백질은 특정 세포에서 세포 증식을 유도하고 다른 세포에서는 분화를 유도한다. 고슴도치 경로의 비정상적인 활성화는 여러 유형의 암, 특히 기저 세포 암종과 관련이 있다.[26] 이러한 활성화는 리간드와 무관하게 신호 경로의 돌연변이에 의해 발생하거나, 리간드 의존적으로 고슴도치 단백질의 과발현을 유발하는 돌연변이에 의해 발생할 수 있다. 안드로겐 차단 요법 이후 전립선암 종양의 진행에 치료 유도 고슴도치 경로 활성화가 필요하다는 연구 결과도 있다.[26] 고슴도치 신호전달 경로는 줄기 세포 조절에도 관여하며, 손상된 장기의 정상적인 성장 및 재생에 필요하다.[27][28][29]

2. 5. Wnt 계열

생물학적 신호 전달에서 Wnt 신호 전달의 세 가지 주요 경로를 나타낸 그림.


Wnt 단백질 계열은 다수의 시스테인이 풍부한 당단백질을 포함한다.[30] Wnt 단백질은 정규 Wnt 경로, 비정규 평면 세포 극성(PCP) 경로, 비정규 Wnt/Ca2+ 경로를 통해 신호 전달 연쇄 반응을 활성화한다.[30] Wnt 신호전달은 방추체 방향, 세포 극성, 카데린 매개 부착, 그리고 다양한 유기체의 배아 초기 발달을 조절하는 데 필수적인 것으로 여겨진다.[30]

Wnt가 없는 상태의 전형적인 Wnt 신호전달 경로


전형적인 경로에서 Wnt 단백질은 프리즐드 단백질 계열의 막 횡단 수용체에 결합한다. Wnt가 프리즐드 단백질에 결합하면 디스헤블드 단백질이 활성화된다. 활성화된 디스헤블드 단백질은 글리코겐 생성 효소 키나아제 3(GSK3) 효소의 활성을 억제한다. 정상적으로 활성화된 GSK3는 β-카테닌이 APC 단백질에서 분리되는 것을 방지하여 β-카테닌이 분해되도록 한다. 따라서 GSK3가 억제되면 β-카테닌이 APC에서 분리되어 축적되어 핵으로 이동할 수 있다. 핵에서 β-카테닌은 이미 억제제 역할을 하면서 DNA에서 작용하고 있는 Lef/Tcf 전사 인자와 결합하여 결합하는 유전자의 전사를 억제한다. β-카테닌이 Lef/Tcf와 결합하면 전사 활성제 역할을 하여 Wnt 반응 유전자의 전사를 활성화한다.[31][32][33]

비정형 Wnt 평면 세포 극성 경로.


비표준 Wnt 신호 전달 경로는 β-카테닌을 포함하지 않는다. 비표준 경로에서 Wnt는 액틴, 미세 소관, 세포 골격 및 유전자 전사에 영향을 미친다. 비정형 PCP 경로는 세포의 형태, 세포 분열, 그리고 이동을 조절한다.

비정상 Wnt/칼슘 경로


비정상 Wnt/Ca2+ 경로는 세포내 칼슘 수치를 조절한다.

Wnt 신호 전달 경로는 정상적인 발달 및 배아 발생 동안 세포 간 신호 전달에 매우 중요하며 성인 조직의 유지에 필요하므로 Wnt 신호 전달 경로의 교란이 인간의 퇴행성 질환과 암을 촉진할 수 있다.

현재 연구에 따르면 Wnt 신호 전달의 조절 이상이 종양 형성에 관여하는데, 그 이유는 세포 수준에서 Wnt 단백질이 종종 세포 증식, 세포 형태, 세포 운동성, 그리고 세포 운명을 조절하기 때문이다.[30] Wnt 신호 전달 경로는 복잡하며 많은 다른 요소들을 포함하므로 조절 오류에 대한 많은 표적을 가지고 있다. Wnt 신호 전달 경로의 구성적 활성화를 유발하는 돌연변이는 종양 형성 및 암으로 이어진다. Wnt 경로의 비정상적인 활성화는 세포 증식을 증가시킬 수 있다. 현재 연구는 줄기 세포의 증식 및 자기 재생 선택에 대한 Wnt 신호 전달 경로의 작용에 초점을 맞추고 있다. 줄기 세포의 가능한 제어 및 유지에 대한 Wnt 신호 전달의 이러한 작용은 비정상적인 Wnt 신호 전달을 나타내는 암에 대한 가능한 치료법을 제공할 수 있다.[34][35][36]

2. 6. TGF-β 슈퍼패밀리

TGF(Transforming Growth Factor)는 발달을 조절하는 이합체의 분비를 암호화하는 33개의 구성원을 포함하는 단백질 계열이다.[37] 위장관 형성, 신체의 축 대칭, 기관 형태 형성, 성인의 조직 항상성을 포함한 많은 발달 과정이 이 TGF-β에 의해 조절된다.[38] 모든 TGF-β 리간드는 Type I 또는 Type II 수용체에 결합하여 이종사량체 복합체를 생성한다.[39]

TGF-베타 슈퍼패밀리 리간드II형 수용체I형 수용체R-SMADs공동-SMAD리간드 억제제
액티빈 AACVR2AACVR1B (ALK4)SMAD2, SMAD3SMAD4폴리스타틴
GDF1ACVR2AACVR1B (ALK4)SMAD2, SMAD3SMAD4
GDF11ACVR2BACVR1B (ALK4), TGFβRI (ALK5)SMAD2, SMAD3SMAD4
뼈형성 단백질BMPR2BMPR1A (ALK3), BMPR1B (ALK6)SMAD1 SMAD5, SMAD8SMAD4노긴, 코르딘, DAN
노달ACVR2BACVR1B (ALK4), ACVR1C (ALK7)SMAD2, SMAD3SMAD4레프티
TGFβsTGFβRIITGFβRI (ALK5)SMAD2, SMAD3SMAD4LTBP1, THBS1, 데코린


2. 6. 1. TGF-β 경로

TGF-β 경로는 세포 성장, 세포 분화, 세포 사멸, 항상성을 포함하여 발달 중인 배아와 성체 생물의 많은 세포 과정을 조절한다. 인간과 다른 포유류에는 5가지 종류의 II형 수용체와 7가지 종류의 I형 수용체가 있다. 이러한 수용체는 세포질 키나아제 도메인이 약한 티로신 키나아제 활성을 갖지만 강한 세린/트레오닌 키나아제 활성을 갖기 때문에 "이중 특이성 키나아제"로 알려져 있다.[40] TGF-β 슈퍼패밀리 리간드가 II형 수용체에 결합하면 I형 수용체를 모집하여 "GS" 박스의 세린 또는 트레오닌 잔기를 인산화하여 활성화시킨다.[41] 이는 SMAD 단백질을 인산화할 수 있는 활성화 복합체를 형성한다.

TGF-β에 의해 활성화된 SMAD 신호전달 경로


TGF-베타 슈퍼패밀리 리간드II형 수용체I형 수용체R-SMADs공동-SMAD리간드 억제제
액티빈 AACVR2AACVR1B (ALK4)SMAD2, SMAD3SMAD4폴리스타틴
GDF1ACVR2AACVR1B (ALK4)SMAD2, SMAD3SMAD4
GDF11ACVR2BACVR1B (ALK4), TGFβRI (ALK5)SMAD2, SMAD3SMAD4
뼈형성 단백질BMPR2BMPR1A (ALK3), BMPR1B (ALK6)SMAD1 SMAD5, SMAD8SMAD4노긴, 코르딘, DAN
노달ACVR2BACVR1B (ALK4), ACVR1C (ALK7)SMAD2, SMAD3SMAD4레프티
TGFβsTGFβRIITGFβRI (ALK5)SMAD2, SMAD3SMAD4LTBP1, THBS1, 데코린


2. 6. 2. SMAD 경로

SMAD에는 세 가지 종류가 있다.

  • 수용체 조절 SMAD (R-SMAD)
  • 공통 매개체 SMAD (Co-SMAD)
  • 억제 SMAD (I-SMAD)


각 클래스의 SMAD 예시는 다음과 같다.[42][43][44]

클래스SMAD
R-SMADSMAD1, SMAD2, SMAD3, SMAD5 및 SMAD8/9
Co-SMADSMAD4
I-SMADSMAD6 및 SMAD7



TGF-β 슈퍼패밀리는 전사 인자로 기능하는 SMAD 계열의 구성원을 활성화한다. II형 수용체에 의해 활성화된 I형 수용체는 R-SMAD를 인산화한 다음 공동 SMAD인 SMAD4에 결합한다. R-SMAD/Co-SMAD는 임포틴과 복합체를 형성하여 핵으로 들어가 전사 인자로 작용하여 표적 유전자의 발현을 상향 조절하거나 하향 조절한다.

특정 TGF-β 리간드는 SMAD2/3 또는 SMAD1/5 R-SMAD의 활성화를 유발한다. 예를 들어, 액티빈, 노달, 또는 TGF-β 리간드가 수용체에 결합하면 인산화된 수용체 복합체가 인산화를 통해 SMAD2 및 SMAD3을 활성화할 수 있다. 그러나 BMP 리간드가 수용체에 결합하면 인산화된 수용체 복합체가 SMAD1 및 SMAD5를 활성화한다. 그런 다음 Smad2/3 또는 Smad1/5 복합체는 SMAD4와 이량체 복합체를 형성하여 전사 인자가 된다. 경로에는 많은 R-SMAD가 관여하지만, 공동 SMAD는 SMAD4 하나뿐이다.[45]

TGF-베타 슈퍼패밀리 리간드II형 수용체I형 수용체R-SMADs공동-SMAD리간드 억제제
액티빈 AACVR2AACVR1B (ALK4)SMAD2, SMAD3SMAD4폴리스타틴
GDF1ACVR2AACVR1B (ALK4)SMAD2, SMAD3SMAD4
GDF11ACVR2BACVR1B (ALK4), TGFβRI (ALK5)SMAD2, SMAD3SMAD4
뼈형성 단백질BMPR2BMPR1A (ALK3), BMPR1B (ALK6)SMAD1 SMAD5, SMAD8SMAD4노긴, 코르딘, DAN
노달ACVR2BACVR1B (ALK4), ACVR1C (ALK7)SMAD2, SMAD3SMAD4레프티
TGFβsTGFβRIITGFβRI (ALK5)SMAD2, SMAD3SMAD4LTBP1, THBS1, 데코린


2. 6. 3. 비-SMAD 경로

TGF-β 경로의 반응에 기여하는 Non-Smad 신호 단백질에는 세 가지가 있다. 첫째, Non-Smad 신호 경로는 SMAD를 인산화한다. 둘째, Smad는 키나아제와 같은 다른 신호 단백질과 직접 소통하여 다른 경로에 직접 신호를 보낸다. 마지막으로, TGF-β 수용체는 Non-Smad 단백질을 직접 인산화한다.[46]

2. 6. 4. TGF-β 슈퍼패밀리 구성원

TGF-β1, TGF-β2, TGF-β3 및 TGF-β5를 포함한다. 이들은 세포 분열의 양성 및 음성 조절, 세포 간 세포외 기질 형성, 세포자멸사, 그리고 발생에 관여한다. 이들은 TGF-β II형 수용체 (TGFBRII)에 결합한다.[39]

TGF-β1은 콜라겐과 피브로넥틴의 합성을 자극하고 세포외 기질의 분해를 억제한다. 궁극적으로, 이는 상피 세포에 의한 세포외 기질의 생성을 증가시킨다.[39]

TGF-β 단백질은 신장, 폐, 그리고 침샘 관을 형성하기 위해 상피가 어디서, 언제 분지되는지를 제어함으로써 상피를 조절한다.[39]

골형성 단백질 (BMP) 계열 구성원들은 원래 이름에서 알 수 있듯이 뼈 형성을 유도하는 것으로 밝혀졌다. 그러나 BMP는 매우 다기능적이며 세포자멸사, 세포 이동, 세포 분열, 세포 분화를 조절할 수도 있다. 또한 전후 축을 지정하고, 성장을 유도하며, 항상성을 조절한다.[37]

BMP는 골형성 단백질 수용체 II형 (BMPR2)에 결합한다. 골형성 단백질 (BMP) 계열의 일부 단백질은 BMP4와 BMP7이다. BMP4는 작용하는 조직에 따라 뼈 형성을 촉진하고, 세포 사멸을 유발하거나, 표피 형성을 신호한다. BMP7은 신장 발달, 정자 생성 및 신경관 분극에 매우 중요하다. BMP4와 BMP7 모두 라이소좀에서 리간드를 분해하는 것을 포함하여 성숙한 리간드 안정성과 처리를 조절한다.[37] BMP는 이를 생성하는 세포에서 확산되어 작용한다.[47]

  • Vg1 계열
  • 액티빈 계열
  • * 배아 발생과 골 형성에 관여
  • * 인슐린, 뇌하수체, 생식선, 시상 하부 호르몬 조절
  • * 신경 세포 생존 인자
  • * 3가지 액티빈: 액티빈 A, 액티빈 B, 액티빈 AB
  • 신경교 유래 신경 영양 인자(GDNF)
  • * 신장 및 장 신경 세포의 세포 분화에 필요
  • 뮬러관 억제 인자
  • * 포유류 성 결정에 관여
  • 노달
  • * 액티빈 A 2B형 수용체에 결합
  • * 액티빈 A 1B형 수용체 또는 액티빈 A 1C형 수용체와 수용체 복합체를 형성[48]
  • 성장 분화 인자 (GDF)

3. 발생에서의 역할

곁분비 신호전달은 발생에서 중요한 역할을 수행한다. 예를 들어, 곁분비 인자로 작용하는 Shh(소닉 헤지호그)나 BMP(골형성 단백질)는 신경 유도에 관여한다. 척삭에서 분비되는 Shh는 신경관 복측에서 기저판을 분화시키고, 기저판에서도 Shh가 분비되게 한다. 배측에서는 외배엽이 BMP(BMP4, BMP7)를 분비하여 인접한 신경관을 개판으로 유도하며, 개판에서도 BMP가 분비된다. 신경관에서 복측의 Shh와 배측의 BMP는 농도 기울기를 형성하여 위치 정보를 제공하고, 이를 바탕으로 복측에는 운동 뉴런, 배측에는 감각 뉴런이 발생한다.

신경 능선 세포 이동 경로에서 BMP는 배아 등쪽 외배엽에서 발현되며, Wnt는 등쪽 신경관에서 발현된다. 이 두 곁분비 신호전달 분자는 신경 능선 세포의 특징을 지정하는 데 함께 작용하여 신경 능선 세포가 이동을 시작하도록 한다.

4. 곁분비 신호전달의 예시

성장 인자와 응고 인자는 주변분비 신호 전달 물질의 예시이다. 성장 인자 신호 전달의 국소 작용은 조직 발달에 특히 중요한 역할을 한다.[49] 비타민 A의 활성 형태인 레티노산은 고등 동물의 배아 발달 동안 유전자 발현을 조절하는 곁분비 인자로 작용한다.[49] 곤충의 경우 알라토스타틴은 알라타체에 대한 곁분비 작용을 통해 성장을 조절한다.

성숙한 유기체에서 주변분비 신호 전달은 알레르겐 반응, 조직 복구, 흉터 조직 형성 및 혈액 응고에 관여한다. 히스타민은 기관지 나무에서 면역 세포에 의해 방출되는 곁분비 물질로, 기관지의 평활근 세포를 수축시켜 기도를 좁힌다.[50]

참조

[1] 웹사이트 Paracrine Factors https://www.ncbi.nlm[...] 2018-07-27
[2] 논문 Structural Characterization and Biological Functions of Fibroblast Growth Factor
[3] 논문 Recent developments in the cell biology of basic fibroblast growth factor
[4] 논문 Tumor targeting through fibroblast growth factor receptors
[5] 논문 Receptor Specificity of the Fibroblast Growth Factor Family
[6] 논문 Finger or toe: The molecular basis of limb identity
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