생쥐의 간뇌 및 중뇌 앞부분에 EphrinA2의 과잉발현

Abstract

Eph 수용체와 Ephrin 리간드는 척추동물의 배아발생 과정에 있어 광범위한 부분에서 발현된다. Eph 수용체와 Ephrin 리간드의 상호 보완적인 발현을 통해 Eph family는 신경계의 형성 및 분화에 관련된 고유한 역할을 수행할 수 있게 된다. 척추동물의 등쪽 중뇌 (dorsal mesencephalon)는 크게 앞부분(anterior)과 뒷부분(posterior)으로 나뉘게 되는데, 이곳의 Eph 수용체와 Ephrin 리간드의 상호 배타적인 발현은 중뇌와 주변의 간뇌 및 후뇌와의 경계선을 이루게 된다. 따라서 중뇌의 발생 기작을 연구하는데 있어서 Eph 수용체와 Ephrin 리간드의 특이적인 발현이 어떻게 일어나는지를 밝혀내는 일은 아주 중요한 문제이다. EphrinA2와 EphrinA5는 중뇌의 뒷부분(posterior mesencephalon)에서 발현되는 것으로 알려져 있고, 그것의 수용체인 EphA8은 중뇌의 앞부분 (anterior mesencephalon)에서 발현되는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 EphrinA2를 중뇌의 앞부분(anterior mesencephalon)에서 과잉 발현하도록 유도한 형질전환 마우스를 제작하여 중뇌 발생 양상에 관해 연구하였다. 그 결과, 중뇌의 앞부분에 해당하는 머리쪽 주름(cephalic fold)의 맞물림 부분에 결함이 발생했다. 1% 가량의 형질 전환 배아는 배아발생 14.5일에 뇌 형성의 기형을 보였다. 두 번째로 EphrinA2의 과잉 발현은 EphA8 수용체의 tyrosine kinase domain의 활성을 더욱 증가시켰고, EphA8의 tyrosine 인산화는 E14.5일 된 배아중뇌의 앞부분에서 추출한 세포에서 MAPK 활성을 증가시킴을 알 수 있었다. 세 번째로 세포 부착력 실험(cell attachment assay)을 통해 EphrinA2의 중뇌 앞부분에서의 과잉 발현은 fibronectin에 대한 세포의 부착력 (cell attachment)을 증가시킨다는 것을 발견할 수 있었다. 이러한 연구 결과들을 통해 Eph 수용체와 Ephrin 리간드의 상반되는 발현은 중뇌(mesencephalon)의 형성에 중요하게 관여할 것으로 여겨진다.