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8 월 27 일 국제 학술지인 'Proceedings of National Academy of Sciences'(PNAS)는 중국 과학원의 생화학 및 세포 생물학 연구소의 하용녕(何勇宁, He Yongning) 그룹의 '조수에 의해 매개되는 세포 - 세포 접착 구조'라는 제목의 논문을 발표했다. 세포 접착 분자, Sidekick 매개 세포 접착 경계면 및 가능한 조절 기전의 현장 구조 모델을 분석 하였다. 세포 접착은 세포 상호 작용의 중요한 방법 중 하나이며 세포 성장 및 이동, 조직 발달 및 장기 형성과 같은 생리적 과정, 특히 신경 네트워크의 형성 및 소성 조절에 광범위하게 관여한다. 과거의 연구에서는, 많은 세포 접착 분자 또는 그 단편의 결정 구조가 해석이 되기도 했지만, 기술적 제한으로 말미암아 세포 계면의 구조 정보를 직접적으로 얻을 수는 없었다. 따라서, 세포 계면에서 이들 분자의 배열 및 조절 기작은 여전히 불분명하며, 이는 또한 세포 부착 및 세포 상호 작용을 연구하는데 있어서 어려운 점 가운데 하나이다. 세포 접착 분자인 Sidekick (Sdk1과 Sdk2 포함)은 IgSF 계열에 속하며 동종 이합체 매개로 세포 부착을 형성하여, 망막 및 운동 지각의 발달 및 형성에 중요한 역할을 한다. 이 분자는 6 개의 Ig 유사 도메인과 13 개의 Fibronectin III (FnIII) 도메인을 포함하고 있다. 연구 프로젝트에서 연구원들은 상호 협력하여 현미경 관찰을 통해서 해당 분자의 세포 외로 노출된 부분이 매우 강한 유연성을 갖고 있다는 것을 발견하였다. 말단의 Ig와 유사한 도메인을 통해 동종 이합체를 형성한다는 것을 관찰했다.연구팀은 먼저 N- 말단 이량체 단편의 결정 구조를 분석하고 이량체 형성에 대한 구조 정보를 얻었다. 다음으로, 연구팀은 형광 현미경, 고압 동결, 광전자 조합, 극저온 절단, 전자 단층 촬영, 생화학 및 분자 생물학 기법등을 사용하여 세포 계면에서 Sdk 분자의 조립 모드를 연구하고, 세포 접착 경계면의 원위치(in situ)구조 모형을 얻었다. 원위치 구조 모델. 분자의 세포 외 분절은 매우 길지만, 그것에 의해 매개되는 세포 계면은 매우 촘촘하고, 비교적 균일한 간격 분포를 갖는다는 것이 밝혀졌다. 그 가운데 Ig유사 도메인은 세포 사이의 trans연결을 담당하며, FnIII 도메인은 세포막과의 상호 작용을 통해 안정한 세포 계면으로 작용한다는 것을 밝혔다. 이로써 세포 계면 형성에 있어 서로 다른 도메인들이 어떤 구조로 어떤 역할 (structure-function relationship)을 담당하는지가 밝혀짐으로써, 가능한 조절 메커니즘도 규명할 수 있게 되었다. 수많은 IgSF 접착 분자가 발견 되었기 때문에, 도메인 구성에 많은 유사점이 있다. 따라서, 이 연구에 의해 확립 된 세포 부착 모델은, 세포 부착을 연구 할 때 IgSF 군에 의해 매개되는 분자 상호 작용 패턴을 이해하는 데 보편적으로 중요하특며, 특히 신경 회로망의 특이성과 유연성을 조절할 때 직접적인 구조생물학 모형을 제공하였다. 이 연구는 중국 과학원과 자연과학기금의 지원, 그리고 중국단백질과학 센터 (상해) 전자현미경 및 복합 레이저 현미경의 기술 지원을 받았다. |
