초파리 인슐린 신호전달계의 steppke 유전자 돌연변이가 배아 교세포 형성에 미치는 영향

Abstract

초파리 신경계는 척추동물의 신경계와 마찬가지로 뉴런과 신경교세포로 이루어져 있다. 기존은 뉴런을 중심으로 연구가 이루어졌지만 최근 들어 교세포종(Gliomas), 성상교세포(Astrocytes)관련 유전자의 돌연변이가 야기하는 신경 전달 장애, 마비, 실조증(Ataxia) 등이 증가함에 따라 신경교세포에 관한 연구가 증가하고 있다. 그러나 신경 교세포의 발생 과정에서 다양한 신호경로의 영향을 받으나 이와 관련하여 배아발생 시기에서의 연구는 부족하다. GTPase를 활성화 시키는 Cytohesin인 유전자 steppke가 인슐린 신호전달계를 통해 작용함으로써 세포분열과 크기조절에 관여한다는 선행연구와 인슐린 신호전달계가 신경계에 영향을 준다는 선행연구를 기반으로 본 연구에서는 초파리 배아시기의 신경교세포 발생단계에서 유전자 steppke가 인슐린 신호전달계를 통해 어떠한 영향을 주는지 확인하였다. 유전자 steppke의 원위치 혼성화(in situ hybridization)과 Real time PCR을 통해 배아 초기에는 전반적으로 발현량이 강하며, 발생이 진행될수록 발현량은 줄어들지만 중추신경계와 머리에서 발현하였다. 유전자 steppke 돌연변이에서는 배아 후기 단계에서 중추신경계의 축삭 트랙에 위치하는 신경교세포의 이동에 이상을 보였다. 또한 유전자 steppke와 인슐린 신호 전달계에 관여하는 유전자의 이중돌연변이에서 steppke 단일 돌연변이보다 신경교세포의 이동에 이상을 보이는 비율이 증가했으며 이를 통해 steppke 유전자가 인슐린 신호 전달계를 통해서 신경교세포의 이동에 영향을 주는 것을 확인하였다. 이는 배아 신경계에서 유전자 steppke의 영향뿐 만 아니라 배아 발생 단계에서의 교세포 분화 및 분열과정에 미치는 다양한 신호경로의 영향과 그 기작을 밝히는 데 도움이 될 수 있다.