• 제목/요약/키워드: 포타슘 통로

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흰쥐 삼차신경 감각핵에 존재하는 이온통로의 분포에 관한 면역조직화학적 연구 (Immunohistochemical study on the distribution of ion channels in rat trigeminal sensory nucleus)

  • 박호영;최기운;최호영
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제27권3호
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    • pp.215-231
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    • 2002
  • 삼차신경절의 뉴론이 구강악안면영역에서의 촉각, 압각, 온도각 및 통각 등 다양한 감각을 중추신경계로 전달하는 역할을 하는 것은 주지의 사실이다. 이러한 신경전달에 있어서 이온통로는 감각정보를 전달하는데 핵심적인 역할을 수행한다. 이 중 소디움 통로는 활동전위의 발생에 중요하며, 칼슘 통로는 시냅스 전도에 있어서 필수적인 역할을 수행하고, 포타슘 통로는 안정막전압의 유지 및 재분극에 관여한다. 최근에 여러 가지의 이온통로들의 뇌조직내의 분포에 관한 연구가 시작되고 있는데 삼차신경의 일차구심뉴론이 종지하는 삼차신경핵 즉 삼차신경 척수감각핵, 삼차신경 주감각핵, 삼차신경 중뇌핵 및 삼차신경 운동핵에 존재하는 이온통로에 관한 연구는 매우 희소하여 본 연구에서는 횐쥐의 삼차신경 핵에 존재하는 소디움, 칼슘 및 포타슘 이온통로들을 면역조직화학적 방법으로 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. (1) 소디움 통로는 삼차신경 척수감각핵, 삼차신경 주감각핵 및 삼차신경 운동핵 모두에서 강하게 염색되었다. (2) 칼슘 통로는 삼차신경 척수감각핵에서는 N-type 통로가 중등도로 염색되었으며 , P/Q-type 통로는 약하게 염색되었으나 R-type 통로는 거의 염색되지 않았다. 삼차신경 주감각핵에서는 P/Q-type 통로가 매우 약하게 염색되었다. (3) 포타슘 통로는 삼차신경 척수감각핵과 삼차신경 주감각핵에서 inwardly rectifying 포타슘 통로(Kir 2.1)가 중등도로 염색되었고, voltage-gated 포타슘 통로(Kv 4.2)가 약하게 염색되었으며, BKCa는 그 염색 정도가 매우 약하게 나타났다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 삼차신경 감각핵에는 소디움 통로의 분포가 가장 많았으며, 칼슘통로에서는 N-type이, 포타슘 통로 중에는 inwardly rectifying 통로(Kir 2.1)가 가장 많이 분포함을 관찰할 수 있었다.

생쥐 초기 배 발달 동안 변화되는 칼슘과 포타슘 이온 ([ $Ca^{2+}\;and\;K^+$ ] Concentrations Change during Early Embryonic Development in Mouse)

  • 강다원;허창기;최창록;박재용;홍성근;한재희
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.35-43
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    • 2006
  • 이온 통로 및 이온 농도의 변화는 수정 현상을 포함한 다양한 세포 기능에 중요한 역할을 한다. 그러나 이러한 이온의 변화가 포유동물 배의 발달과정에 어떻게 관여하는지에 대해서는 알려진 바가 적다. 본 연구에서는 생쥐난자가 수정 이후 배 발달 과정을 거치는 동안 나타나는 칼슘과 포타슘 이온의 변화를 전기생리학적 실험 기법과 공초점 현미경을 이용하여 조사하였다. 수정 시에 나타나는 일시적인 세포내 칼슘 농도 변화는 활성 전류(수정 전류)와 함께 동반되었다. 그러나 수정과 같은 극적인 현상이나 자극이 없는 시기에는 세포내 칼슘 농도가 배 발달 시기와 상관없이 일정한 수준으로 유지되었다. 이것은 세포내외의 칼슘 농도의 보상현상으로도 설명할 수 있을 것이다. 배 발달이 진행됨에 따라 난관액의 포타슘 농도는 계속 증가하여 8세포기 배에서는 난자보다 26% 증가하였다. 상실배, 포배기에서는 포타슘 농도가 감소하였다. 배 발달이 진행됨에 따라 주로 포타슘 이온에 의해 조절되는 막 전압은 탈분극되고, 칼슘 이온의 세포 안으로의 유입은 점점 감소하였다. 생쥐 난자에 5 mM의 칼슘을 처리하였을 때 막 전압은 일시적인 과분극 현상을 보이다가 회복되었다. 칼슘 유입에 따른 막 전압 변화에 관여하는 포타슘 통로를 확인하기 위하여 포타슘 통로 차단제를 전 처리한 후 칼슘을 처리한 결과, 칼슘만을 단독으로 처리한 결과와 유의한 차이를 보이지 않았다. 막 전압의 과분극 현상은 잘 알려진 포타슘 통로 차단제인 TEA에 억제되지 않았다. 그리고 small conductance $Ca^{2+}$-activated 포타슘 통로 차단제 인 apamin에 의해서도 억제되지 않았다. 따라서 생쥐 난자에서 과분극을 유발시키는 포타슘 통로는 TEA와 apamin에 억제되지 않는 다른 포타슘 통로로 생각된다. 이상의 결과로부터 배 발달 동안 변화되는 칼슘과 포타슘 이온은 수정 및 초기 배 발달에 중요한 인자로써 작용할 것으로 생각되며, two-pore domain 포타슘 통로가 난자의 막 전압 조절에 관여할 가능성을 제시한다.

흰쥐 삼차신경절 뉴론의 이온통로의 분포에 관한 연구 (Distribution of ion channels in trigeminal ganglion neuron of rat)

  • 김애경;최경규;최호영
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제27권5호
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    • pp.451-462
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    • 2002
  • 삼차신경은 구강악안면영역의 운동 및 감각을 담당하고 있으므로 치과임상에서 매우 중요하다. 삼차신경근 중 삼차신경절에 세포체를 갖는 뉴론은 주로 체성 감각을 전달하는 1차 구심신경으로 악안면영역의 촉각, 압각, 진동감각 온도각 및 통각을 담당한다. 이러한 감각의 전달은 기본적으로 신경세포의 이온통로의 활동에 의존하는데 삼차신경절 세포에 여러 종류의 이온통로가 존재하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 항체 염색법을 이용하여 이온통로가 존재를 확인 하고자 한다. 횐쥐의 삼차신경절로부터 통법에 따라 뉴론을 단일 세포로 분리하고 immunocytochemistry 방법으로 세포를 염색하여 관찰한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 본 실험에서 이온전류의 측정 등으로 관찰된 여러 종류의 이온통로들을 면역 염색법으로 확인하였다. 횐쥐의 삼차신경절 뉴론에서 확인된 이온통로는 소디움통로와 N, P 및 Q-type의 칼슘통로 그리고 BK$_{Ca}$, Kv 4.2 및 Kir 2.1 등의 포타슘통로이었으며 이온통로의 종류에 따라 분포에 차이를 나타내었다.

한우의 자궁내막세포에서 발현되는 Two-pore Domain 포타슘 통로 (Expression of Two-pore Domain $K^+$ Channels in Endometrial Cells of Korean Cattle)

  • 강다원;김은숙;양혜영;최창용;한재희
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.149-154
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    • 2007
  • 임신의 성립 및 유지에 중요한 역할을 하는 자궁내막세포에 $K_{2P}$ 통로의 존재를 확인하기 위하여 본 연구를 수행하였다. $K_{2P}$ 통로는 일반적으로 중추신경계에 풍부하게 존재하면서 세포의 안정막 전압을 유지시킨다. 역전사 중합 효소 중합 반응과 면역 세포 화학 염색 방법을 이용하여 자궁내막세포에 존재하는 $K_{2P}$ 통로를 조사한 결과, TASK-1, TASK-3, TREK-1, TREK-2 및 TRAAK의 발현이 확인되었다. TASK-3와 TREK-1은 핵을 포함한 세포 전역에 발현하였고, TREK-2와 TRAAK은 핵을 제외한 세포 전역에 발현하였다. 그러나 자궁내막염이 있는 자궁내막세포와 정상 자궁내막세포에서 $K_{2P}$ 통로의 발현 변화를 비교한 결과, 두 군간의 mRNA 발현 수준이 변화하지 않았다. 본 연구는 한우의 자궁내막세포에서 $K_{2P}$ 통로의 존재를 처음으로 보고하는데, 이를 통하여 한우의 자궁내막세포에서 확인된 $K_{2P}$ 통로들은 자궁의 생리 작용과 자궁암 등과 같은 여러 자궁 관련 질병에 관여할 가능성이 높을 것으로 생각된다.

Glutamate와 NMDA에 의한 Synaptosome에서의 칼슘 유입과 이들의 작용의 차이 (Glutamate-and NMDA-induced calcium influx at synaptosomes and the difference of their actions)

  • 이정수;심재건;신용규;이광수
    • 대한약리학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.71-81
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    • 1988
  • Glutamate와 aspartate는 단가 양이온과 칼슘에 대한 세포막의 투과성을 증가시키는 것으로 시사되고 있다. 그러나 칼슘 유입이 voltage에 의존적인 칼슘 통로에 의하여 또는 흥분성 아미노산에 활성적인 통로에 의하여 이루어지는가는 분명하지 않다. 더우기, 신경세포의 칼슘 유입에 미치는 흥분성 아미노산의 영향과 세포의 마그네슘에 대한 이들의 반응이 다른 것으로 추정하고 있다. Synaptosome에서 포타슘에 의한 칼슘 흡수는 세포외 마그네슘에 의존적이었으나 10 mM 농도에서는 그 이하의 농도에서보다 오히려 감소하였다. 소듐이 주된 반응액에서 glutamate와 aspartate에 의한 칼슘 흡수는 마그네슘에 의하여 용량에 비의존적인 양상으로 증가하였다. 그러나 NMDA의 작용은 2 mM 이상의 마그네슘에 의하여 억제되었다. 포타슘과 glutamate에 의한 칼슘 흡수는 2,4-dinitrophenol, chorpromazine과 verapami에 의하여 억제되었으나 tetraethylammonium chloride의 영향은 받지 아니하였다. Tetrodotoxin은 효과적으로 glutamate의 작용을 억제하였으나 $K^+$의 작용에는 영향을 주지 않았다. NMDA의 작용은 2,4-dinitrophenol과 tetrodotoxin에 의하여 억제되었고 verapamil에 의하여 약간 억제되었으며 tetraethylammonium chloride의 영향은 받지 아니하였다. 소듐이 주된 반응액에서 glutamate,, aspartate와 NMDA에 의한 synaptosome의 탈분극은 관찰되지 않았으나 이들은 mitochondria에서 칼슘 유입에 따른 탈분극을 초래하였다. 한편, 흥분성 아미노산은 synaptosoine의 ATPase활성도에 영향을 나타내지 않았다. 이상의 결과로부터 glutamate 또는 NMDA에 의한 synaptosome의 칼슘 흡수는 세포외 마그네슘에 각기 다른 양상을 나타내며 이들에 의한 칼슘 흡수는 포타슘을 제외한 소듐과 칼슘에 대한 세포막 투과성의 증가 그리고 이에 따른 탈분극에 연관이 있을 것으로 시사되있다.

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사람의 골수와 제대정맥에서 유래된 중간엽 줄기세포에서 TREK1 통로의 기능적 발현 (Functional expression of TREK1 channel in human bone marrow and human umbilical cord vein-derived mesenchymal stem cells)

  • 박경선;김양미
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.1964-1971
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    • 2015
  • 사람의 골수 또는 제대정맥에서 유래된 중간엽 줄기 세포 (hBM-MSC 또는 hUC-MSC)는 임상적 치료 적용에 매우 유용한 세포유형으로 알려져 왔다. 우리는 이러한 세포에서 two-pore 도메인 포타슘 (K2P)채널을 조사하였다. K2P 채널은 다양한 세포유형들에서 안정막 전위를 형성하는데 중요한 역할을 한다. 그들 중 TREK1은 수소, 저산소증, 다불포화 지방산, 항우울제 및 신경전달물질들의 표적이다. 우리는 RT-PCR 분석과 팻취고정기법을 이용하여 hBM-MSCs와 hUC-MSC가 기능적인 TREK1 채널을 발현하는지 조사했다. hBM-MSCs와 hUC-MSCs에서 100 pS 단일 채널 전도도를 가진 포타슘채널이 발견되었고, 그 채널은 세포막 신전 (-5 mmHg ~ -15 mmHg), 아라키도닉산 ($10{\mu}M$), 세포내 산성화 (pH 6.0)에 의해 활성화 되었다. 이러한 전기생리학적 성질은 TREK1과 유사하였다. 우리의 결과는 안정막 전위에 기여하는 TREK1 채널이 hBM-MSC와 hUC-MSC에 기능적으로 존재하고 있음을 제시한다.

GS354, GS389: 새로운 칼슘 길항제 (GS354 and GS389: New Type of Calcium Channel Blockers)

  • 장기철;손동렬;정원석;정수연;이영수;김시환;노홍기;서정서;다까자와;가라끼
    • 대한약리학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.45-52
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    • 1991
  • GS354와 GS389의 세포내 칼슘{$[Ca^{2+}]_{1}:$ Fura-2의 형광으로 측정}과 근장력 변화에 대하여 백서의 흉부동맥을 사용하여 검토하였다. GS354와 GS389 모두 고농도의 포타슘과 노어에피네프린에 의한 수축을 억제시켰다. GS354의 헐관이완은 $[Ca^{2+}]_{1}$의 감소가 동반되었고 고농도의 포타슘에 의한 $[Ca^{2+}]_{1}$증가억제 현상도 칼슘통로 활성제인 Bay K8644에 의하여 길항되었다. 그러나 혈관이완 작용은 Bay K8644에 의해 억제 되지 않았다. 이러한 사실은 GS354는 칼슘통로를 차단하여 $[Ca^{2+}]_{1}$을 감소시키며 또한 수축기구에 대한 칼슘의 감수성을 낮추는 것을 암시하는 결과이다. 한편 GS389는 세포내 형광성을 증가시켰으나 이것은 Fura-2에 의한 형광이 아니라 내인성 피리딘 뉴클레오타이드에 의한 것으로서 나타났다. 이것은 미토콘드리아 기능을 억제하는 것을 의미하며 이러한 현상때문에 GS389에 대한 $[Ca^{2+}]_{1}$의 측정이 곤란하였으나 계속하여 Bay K8644를 첨가하여 본 결과 형광은 더욱 증가 되었으나 혈관이완은 역전되지 않았다. 이러한 사실은 GS389가 칼슘통로를 억제하며 아울러 수축기구에 대한 칼슘의 감수성을 낮추는 것을 암시하는 결과로 사료된다.

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