Non-Genomic Actions of Progesterone : Focussed on the Signaling Pathways in the Mammalian Ovary

프로게스테론의 비유전자 수준 작용 : 포유류 난소에서의 신호 전달 경로를 중심으로

Progesterone(P4) is an important intermediate in the synthesis of androgens and estrogens. Furthermore, P4 itself plays a crucial role in ovulation, atresia and luteinization, and is essential for the continuation of early pregnancy in all mammalian species. In spite of the hormone's physiological importance, the exact action mechanism(s) of P4 in mammalian ovary has not been fully understood yet. In this context, a decades-long controversy regarding the identity of receptors that mediate non-genomic, transcription-independent cellular responses to P4 is presently attracting huge scientific interests. P4 may exert its action in mammalian ovary by several ways: 1) the well-documented genomic pathway, involving hormone binding to so-called classic cytosolic receptor(PGR) and subsequent modulation of gene expression by the ligand-receptor complex as transcription factor. 2) pathways are operating that do not act on the genome, therefore refered to as non-genomic actions. The prominent characteristics of the non-genomic P4 actions are: (i) rapid, (ii) insensitive to transcription inhibitors, (iii) transduced by membrane associated molecules. In particular, the non-genomic P4 actions could be mediated by: (a) classic genomic P4 receptor(PGR) that localizes at or near the plasma membrane, (b) a family of membrane progestin receptors(MPR $\alpha$, MPR $\beta$ and MPR $\gamma$), (c) progesterone receptor membrane component I(PGRMC1), and (d) a membrane complex composed of serpine I mRNA binding protein(SERBP1). The present review summarized these rapid signaling pathways of P4 in the mammalian ovary.

본 논문은 포유동물 난소에서의 신속한 프로게스테론(P4) 선호 전달경로에 관해 현재 통용되는 지식을 요약하였다. P4는 안드로겐과 에스트로겐 합성 과정에서의 중요한 중간 산물이면서 그 자체로도 배란, 난포폐쇄(atresia), 황체형성과정(luteinization)에서 결정적인 역할을 하며, 모든 포유동물의 초기 임신 유지에 필수적이다. 이와 같은 생리적인 중요성에도 불구하고 포유동물 난소에서의 정확한 P4 작용기작은 아직까지도 완전히 알려져 있지 않다. 이러한 관점에서 볼 때, 비유전자 수준이면서 전사와 무관한 P4의 세포내 작용을 매개하는 수용체의 실체에 관해 오래 동안 계속된 의문과 논란은 과학적인 흥미를 유발하는 생식생리학의 주요 관심사이다. 포유류 난소에서 P4는 1) 잘 알려진 유전자 수준의 경로(genomic pathway)인 호르몬이 소위 고전적인 세포 내의 수용체에 결합하고, 이어 리간드-호르몬 복합체가 전사조절물질로 작용하여 표적 유전자 발현을 조절하거나, 2) 유전자에 직접 작용하지 않기 때문에 비유전자 수준이라 불리우는 경로(non-genomic pathway)로 작용한다. P4의 비유전자 수준 작용의 주요한 특징은 (i) 신속하고, (ii) 전사억제제에 반응하지 않고, (iii) 세포막과 연관된 물질들에 의해 신호가 전달된다. 아마도 난소에서 P4의 비유전자 수준 작용은 (a) 세포막 또는 그 근처에 위치한 고전적인 P4 수용체(PGR), (b) 세포막 프로게스틴 수용체(membrane progestin receptors; MPR $\alpha$, MPR $\beta$ and MPR $\gamma$) 패밀리, (c) progesterone receptor membrane component I(PGRMC1), 그리고 (d) serpine I mRNA binding protein(SERBP1)의 세포막 복합체에 의해 매개되는 것으로 추정된다. 포유류 난소에서의 P4 작용에 대한 완전한 이해를 위해서는 향후 많은 연구가 필요할 것이다.