Effects of Protein Kinases on the Spontaneous Activity in Gastrointestinal Tract

Abstract

Protein kinases는 세포내 조절인자로서 다양한 생리 및 병태생리적 세포내 반응들을 초래하며 위장관내에서도 평활근의 수축과정에 참여하여 운동성을 조절하는데 깊이 관여하고 있다. 카할 사이질 세포 (Interstitial Cells of Cajal; ICCs)는 위장관 평활근에서 자발적 수축을 초래하는 향도잡이 세포로서 위장관 운동 조절에 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구는 위장관 카할 사이질 세포에서 발생되는 자발적 향도잡이 전압 (pacemaking potentials)에 대한 protein kinases의 작용을 연구한 내용으로 다음과 같은 실험 결과들을 얻었다.

1. Tyrosine kinase 억제제인 genistein과 herbymicin A는 대장 카할 사이질 세포에서 발생되는 자발적인 향도잡이 전압 발생을 차단하였다. 2. Mitogen activating protein kinase (MAPK) 억제제들에서 PD 98059 (p42/p44 MAPK 억제제)는 대장 카할 사이질 세포의 자발적인 향도잡이 발생에 대해 아무런 영향을 보이지 않은 반면, SB203580 (p38 MAPK 억제제)과 JNK inhibitor II (c-jun NH2-terminal kinase 억제제)들은 자발적인 향도잡이 발생을 차단하였다. 3. Protein kinase A 억제제인 KT5720, protein kinase G 차단제인 KT5823 과 protein kinase C 억제제인 chelerythrine과 bisindolylmaleimide 들은 대장 카할 사이질 세포의 자발적인 향도잡이 발생에 대해 아무런 영향을 보이지 않았다.

4. 소장 카할 사이질 세포에서 발생되는 자발적인 향도잡이 발생에 대해 tyrosine kinase 억제제, MAPK 억제제, protein kinase A 억제제, protein kinase G 억제제 및 protein kinase C 억제제 모두 자발적인 향도잡이 발생에 대해 아무런 영향을 보이지 않았다.

이상의 실험결과들로부터 내인성 tyrosine kinase와 MAPK가 대장 카할 사이질 세포에서 자발적 향도잡이 전압 발생에 기초적으로 작용하여 관여하고 있는 반면 소장 카할 사이질 세포의 자발적 향도잡이 전압 발생에는 관여하고 있지 않는 것으로 생각되며, 소장과 대장의 자발적 향도잡이 전압 발생에 있어 그 기전이 다를 수 있음을 알 수 있었다.