Studies on the function of T-type calcium channel in Xenopus laevis heart development
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 김원선
- 발행년도 2013
- 학위수여년월 2013. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 생명과학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000049605
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록/요약
In vertebrates, voltage-gated calcium channels mediate calcium entry into cells in response to membrane depolarization. Among them, T-type calcium channels are activated in low-voltage and show transient current. They are mainly expressed in neurons, adrenal cortex, heart and smooth muscle. Recently, it has been reported that T-type calcium channels are involved in angiogenesis, proliferation and invasion of cancer cell. However, the function of T-type calcium channels in vertebrate embryogenesis including heart development has not been studied well. To address this topic, the effect of T-type calcium channel blockers on heart development was investigated using Xenopus laevis as an animal model in this study. Upon blocking of T-type calcium channels, decreased embryonic survival ratio and abnormal heart development were observed. Histological examinations showed that formation of trabecular bundle from endocardial as well as compartmentalization of atrium and ventricle were inhibited in T-type calcium blockers-treated Xenopus laevis embryos. Inhibition of T-type calcium channels resulted in decreased gene expression of Nkx2.5. The result obtained in the present study can be used to grasp the molecular mechanism of heart development and disease.
more초록/요약
척추동물에서는 막 전위 활성화에 관여하는 칼슘 통로가 존재한다고 알려 져 있다. 이 중 T-형 칼슘 통로인 Cav3.1, Cav3.2, Cav3.3 은 휴지 전위 근처의 낮은 전위에서 활성화되며 transient한 전류 모양을 나타낸다. T-형 칼슘 통로는 주로 신경, 부신 피질, 심장 및 평활근 등에서 발현되며, 암세포의 증식 및 침윤, 혈관형성 과정에도 관여함이 최근에 밝혀졌다. 현재까지 T-형 칼슘 통로의 다양 한 역할들이 보고되었지만 척추동물의 배아 발생 및 심장의 발달에 미치는 영향 에 대한 체계적인 연구는 이루어지지 못한 상태이다. 본 연구에서는 발생과정의 형태학적 관찰과 유전자 발현 양상 조사가 용이한 양서류인 Xenopus laevis를 모델로 하여 T-형 칼슘 통로의 기능을 알아보고자 하였다. T-형 칼슘 통로 차 단제를 처리한 경우, 생존율 감소 및 이상 발생이 농도 의존적으로 증가하였고, 특히 심장 부위 특이적 부종이 형성됨을 관찰할 수 있었다. 이러한 배아를 조직 학적으로 조사한 결과 T-형 칼슘 통로 저해시 심장 내막세포로부터 분화하는 심실 내 섬유주 다발 (trabecular bundle) 등의 발달이 특이적으로 저해됨을 확인했으며, 이와 함께 심방과 심실의 구획화 과정에서 심방의 길이가 길어지는 현상을 관찰하였다. 이러한 비정상적인 심장발달은 Nkx2.5 유전자의 발현 변화 와 일치하는 것으로 판단되었다. 본 연구의 결과는 T-형 칼슘 통로가 Notch signaling에 직？간접적으로 영향을 줌으로써 유발되는 것으로 추측되었으며 향후 T-형 칼슘 통로에 의한 심장 발달 및 심장 질환을 연구하는데 유용한 기초자료 로 이용될 수 있을 것이다.
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