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흰쥐 악하선 선세포에서 세포내 calcium level에 관여하는 protein kinase C의 역할

Title
 흰쥐 악하선 선세포에서 세포내 calcium level에 관여하는 protein kinase C의 역할
Other Titles
 Role of protein kinase C in intracellular calcium level in rat submandibular acini
Issue Date
1997
Publisher
 연세대학교 대학원
Description
치의학과/박사
Abstract
[한글] 세포내 이온화 칼슘 (ionized CaIcium, Ca**2+ )은 세포내 기능을 다양하게 조절하는 신호전달체계의 매개체로서, 타액선 선세포막에 있는 수용기가 자극을 받으면 세포내 칼슘 농도가 증가된다. 이 결과 Ca**2+ -activated Cl**- channel이 열려 전해질과 물이 이동되어 도관내로 분비된다. 세포내 칼슘농도의 증가는 inosito1 1,4,5, trisphosphate (IP^^3 ) 의존성 칼슘저장고로부터 유리되거나, 세포막을 통한 세포 외부로부터 칼슘의 유입에 의하나, diacylglycerol (DAG)에 의해 활성화된 칼슘 의존성 인산화 효소 (Ca**2+ dependent protein kinase, protein kinase C, PKC)는 콜린성 수용기(cholinergic receptor)의 친화력 감소, IP^^3 생산 억제, IP^^3 분해 증가, 세포내 칼슘저장고의 IP^^3 친화력 감소, 그리고 세포막 칼슘펌프의 기능항진 등을 퉁해 세포내 칼슘 농도를 감소시키는 자가억제 효과 (negative feedback)를 나타내는 것으로 알려져 있어, 악하선 선세포를 콜린성 효현제로 자극한 후 세포내 칼슘 동원에 관여하는 PKC의 역할을 구명하고자 본 실험을 시행하였다. 흰쥐 수컷의 악하선에서 선세포를 분리하여 fura-2를 세포내 축적시킨 후, 악하선 선세포를 perifusion chamber에 넣고 HCO^^3 **- 가 있는 표준용액을 관류시키면서 1) PKC 활성제인 phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)에 의한 세포내 칼슘 농도의 변화, 2) PKC 억제제인 staurosporine에 의한 세포내 칼슘 농도의 변화, 3) 세포내 IP^^3 비의존성 칼슘유리제인 caffeine에 의한 세포내 칼슘 농도의변화 등을 spectrofluorometer로 연속 측정하였다. 이와 같이 측정된 세포내 칼슘 농도의 변화를 비교 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 악하선 선세포에서 PMA (1 μM)는 carbacho1 (CCh, 10 μM)에 의한 세포내칼슘 농도의 변화에 영향을 미치지 않았다. 2. Staurosporine (1 μM)은 CCh이 계속 있는 상태에서 악하선 선세포내 칼슘농도를 증가시켰다. 3. PMA를 전처치하고 CCh을 투여하였을 때 CCh에 의한 악하선 선세포내 칼슘 농도의 증가는 PMA를 전처치하지 않은 때와 동일하였다. 4. PMA는 thapsigargin (1 μM)에 의한 세포내 칼슘 농도의 변화에 영향을 미치지 않았다. 5. 세포외부에 칼슘이 없는 조건에서 CCh 존재하에 staurosporine은 세포내 칼슘 농도를 증가시켰으며 이는 세포 외부에 칼슘이 있을 때 얻은 결과와 동일하였다. 6. 칼슘이 없는 용액에서 caffeine (5 mM)은 CCh에 의한 세포내 칼슘 농도의 변화에 영향을 미치지 않았다. 7. 세포 외부에 칼슘이 없는 조건에서 thapsigargin 존재하에 staurosporine의 투여는 세포내 칼슘 농도를 증가시켰다. 8. 세포외부에 칼슘이 없는 조건에서 staurosporine 투여에 의해 세포내 칼슘농도가 증가되었다. 이상의 실험결과로 미루어 보아 PKC의 억제에 의한 세포내 칼슘 농도의 증가는 세포 외부로부터의 칼슘유입에 의해서가 아니라 세포내부 칼슘저장고에서 칼슘이 유리되어 나타난 것으로 판단된다. 뿐만 아니라 PKC 억제에 의한 세포내 칼슘 농도의 증가는 IP^^3 의 존성 칼슘저장고 및 caffeine 의존성 칼슘 저장고로부터의 칼슘 유리와도 무관한 것으로 생각된다. 또한 세포내 기본적으로 유지되는 PKC를 억제하여도 세포내 칼슘 농도의 증가가 나타난 점으로 미루어 외부 자극이 없는 정상상태에서도 많은 양의 칼슘이 PKC와 연계된 칼슘저장고에 저장되어 있으며 칼슘의 유입 및 유리과정에 PKC가 관여하리라 생각하나 PKC와 연계된 칼슘저장고에서 PKC의 정확한 역할은 앞으로 연구하여야할 과제로 생각한다.
[영문] Ionized calcium (Ca**2+ ) is a secondary messenger of signal transduction which regulates a nnmber of cellular processes. The stimulation of various receptors in salivary acini results in the increase of the intracellular Ca**2+ concentration ([Ca**2+ ]i). Thus, a rise of Ca**2+ activates Ca**2+ -activated Cl**- channel in the apical membrane, which in turn, evokes the salivary secretion. Cytosolic Ca**2+ is mobilized by the release from the intracellular Ca**2+ pool and Ca**2+ entry through Ca**2+ channel. But it has been reported that Ca**2+ -dependent protein kinase (PKC) activated by diacylglycerol (DAG) has effects of nagative feedback which decrease the intracel1u1ar concentration ([Ca**2+ ]i) by reducing the affinity of cho1inergic receptor, inhibiting the hydrolysis of inositol,1,4,5,-trisphosphate (IP^^3 ), accelerating dissociations of IP^^3 and activating Ca**2+ pump. In this study, effects of PKC on the intracel1u1ar Ca**2+ level were examined in rat submandibular acini. After submandibu1ar acini loaded Fura-2 were placed in the perifusion chamber, Carbachol (CCh), thapsigargin. phorbol 12-myristate 13-acetate(PMA), and staurosporine were perifused with HCO^^3 , -buffered so1utions. [Ca**2+ ]i increases from acini were meausured using spectroflurometer and interpreted in terms of [Ca**2+ ]i. 1. In rat submandibular acini, PMA (1 μM), the activator of PKC, had not affected on CCh (10 μM, muscats inic agonist)-induced [Ca**2+ ]i Increase and thapsigargin (1 μM, microsomal ATPase blocker)-induced [ca**2+ ]i increase. 2. The application of staurosporine (1 μM), the inhibitor of PKC,remarkably increased [Ca**2+ ]i in the continued presence of CCh. 3. The [Ca**2+ ]i increases between the application of CCh in the continued presence of PMA and CCh alone were not different. 4. The application of staurosporine in the continued presence of CCH and absence of Ca**2+ increased [Ca**2+ ]i. 5. The application of caffeine (5 mM) in the continued presence of CCh and absence of Ca**2+ did not increase [Ca**2+ ]i. 6. [Ca**2+ ]i was increased by staurosporine in Ca**2+ -free medium with the continued presence of thapsigargin and the application of staurosporine in Ca**2+ -free medium increased [Ca**2+ ]i. Taken al1 together, increases of [Ca**2+ ]i related PKC were induced not by the Ca**2+ release from IP^^3 -dependent Ca**2+ -poel, caffeine-sensitive Ca**2+ -pool and Ca**2+ entry through Ca**2+ channel but were related to the release of Ca**2+ from IP^^3 -independent Ca**2+ -pool. Consequently, these fatcs might suggest the possibility that submandibu1ar acini have a another intracellular Ca**2+ pool. Therefore, inter-relationship between PKC, staurosporine- induced Ca**2+ -release and intracelluar Ca**2+ pools wi11 be investigated thoroughly.
URI
http://ir.ymlib.yonsei.ac.kr/handle/22282913/125478
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2. 학위논문 > 2. College of Dentistry (치과대학) > 박사
Yonsei Authors
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