Peroxisome proliferator-activated receptor $\alpha$ (PPAR$\alpha$)에 대한 본격적인 연구는 고지혈증 치료제인 fibrate류의 약물들이 PPAR$\alpha$ activator로 작용한다는 사실이 밝혀짐으로써 크게 증대되었다. PPAR$\alpha$는 fibrate를 포함한 다양한 종류의 peroxisome proiferator (PP)에 의해 활성화되는데 이들을 쥐에 단기간 투여할 경우 간의 peroxisome수와 지 방산 산화효소의 유전자발현이 증가되고 장기간 투여 할 경우 간암을 발생시키지만, fibrate류의 약물들을 고지혈증 환자에게 투여 할 경우 간암을 발생시키지 않으므로써 PP에 대한 반응성에 있어서 species difference를 나타낸다 PPAR$\alpha$는 핵에 존재하는 orphan receptor로서 PP에 의해 활성화되어 9-cis-retinoic acid receptor(RXR)와 heterodimer를 이룬 후 target gene들의 upstream에 있는 peroxisome proliferator response element (PPRE)에 결합하여 target gene들의 발현을 조절한다. 지금까지 연구된 PPAR$\alpha$의 target gene들은 모두 lipid와 lipoprotein 대사를 조절하는 것으로 알려져 있으며, 이러 한 결과들을 기초로 lipid 대사 및 energy balance와 관련된 질병들 - 동맥경화증, 관상동맥질환, 비만, 제 2형 당뇨병 등에서 PPAR$\alpha$의 역할이 집중적으로 연구되고 있다. PPAR$\alpha$가 활성화되면 lipoprotein lipase와 HDL이 증가되고 apo C-III가 감소됨으로써 동맥경화증에 대한 예방적 기능을 나타내고, 몸무게를 감소시킴으로써 비만을 방지할 수 있으며, 인슐린 감수성을 증가시켜 제 2형 당뇨병의 치료효과를 가지는 것으로 보인다. 그러나 PPAR$\alpha$-null mouse에서는 이러한 효과들이 나타나지 않는 것으로 보아 이들 질병에서 PPAR$\alpha$가 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다.

2000년도 노벨 의학상은 스웨덴의 아비스 칼슨 박사 등 3명 이 수상했다. 그들은 신경전달 물질(neurotransmitter) 중 도파민 (dopamine)과 시냅스(synapse)에 관한 연구로 항 우울제 치료제인 프로작 (prozac)을 개발하여 신경, 정신질환 치료제 개발에 기여한 공로였다. 도파민과 GABA는 신경전달 물질 중의 하나로 도파민은 운동, 정서, 행동, 희노애락 등을 조절하는 것으로 이상 분비될 때 파킨스씨병, 정신분열증, 우울증 등을 유발시킨다. GABA는 억제성 신경전달물질로 이상 분비시 간질 등을 유발시킨다. 도파민과 GABA의 분비는 시냅스 후(postsynapse) 수용체에서 그 기능이 조절된다. 그러나 마약성인 코카인, 헤로인, 몰핀, 암페타민 등 중 독성약물뿐만 아니라 일상 생활에서 흔히 접할 수 있는 흡연, 술 등에 의해서도 그 분비 이상을 초래한다. 따라서 본 논단에서는 최근 뇌신경생물 실험실에서 진행되고 있는 신경전달 물질 중에 도파민 및 GABA 분비에 대 한 연구결과를 바탕으로 소개 하고자 한다.

대부분의 조직은 여러 가지 세포가 모여서 이루어지기 때문에 그 중의 어떤 특정세포에서 발현하는 물질을 분석하려면 조직을 이루고 있는 각각의 세포를 분리해내야 한다. 이렇게 순수하게 세포를 분리해내는 기술 중의 하나가 Laser Captured Microdissection (LCM)이 다. LCM의 개발로 기존에 사용되던 방법에 비하여 빠르고 간편하면서, 매우 정확하게 원하는 세포를 순수 분리해서 그 세포의 분자생물학적 또는 생화학적인 분석을 할 수 있게 되었다. LCM은 현미경으로 조직절편을 관찰하면서 원하는 세포를 낮은 에너지의 laser를 사용하여 도려내는 방법으로 조직절편 이외에도 도말된 혈액이나 자궁경부 조직, 그리고 배양된 세포를 cytocentrifugation한 후에 원하는 세포를 포획 할 수도 있다. LCM을 이용한 연구는 여러 분야에서 다양하게 진행되고 있으며, 특히 같은 조직 내에 존재하는 정상세포와 전이중인 세포, 그리고 암세포를 구분해 냄으로써 암의 전이기전 및 병인 연구에 매우 큰 공헌을 하고 있다. 이렇게 분리된 세포는 RT-PCR, LOH (loss of heterozygosity), microsatellite instability, differential gene profiling, cDNA microarray, Western blot, 2D PAGE protein analysis 등의 기법을 접목하여 연구하게 된다. 본 논단을 통하여 1996년 개발된 LCM의 원리와 이제까지 LCM을 이용한 연구 성과를 살펴보고자 한다.

동물에서 맛을 느끼는 것과 의사소통이 라는 행위는 생명을 유지하는데 있어 매우 중요한 수단이다. 섭취 할 수 있는 것과 먹어서는 안 되는 물질을 가려내고, 위험으로부터 벗어 날 수 있는 정보를 가장 빠르게 전달 할 수 있는 수단이다. 이러한 기능을 가지고 있는 몸 안의 기관으로는 혀가 있는데, 다양한 근육과 신경의 분포를 이용해서 위에서 언급한 기능을 수행하게 된다. 혀의 다양한 기능과 특징적인 구조에도 불구하고 현재까지는 혀의 감각기관으로써의 기능과 구조에 대한 연구가 대부분인 실정이다. 물론 발생학적 측면에서 다양한 접근이 이루어지고 있으나, 이 또한 신경의 분화와 유도에 대해서 초점을 맞추고 있는 것 이 사실이다. 생물학에 있어서 가장 중요한 초점은 항상 그 구조와 기능이지만 이러한 구조와 기능을 보다 정확하게 이해하기 위해서는 발생학적인 측면에서의 접근이 반드시 필요하고, 특히 Epithelium과 Mesenchyme의 interaction으로 생기는 외배엽성 기원 기관의 하나로써 혀의 papillae에 대한 고찰을 하고자 한다 (Jung et al 1998). 또한 현재까지 진행되어진 신경분포와 감각기관으로의 혀의 역할과 발생 과정에 대해서도 알아보고 이러한 현시점의 발생학과 형태학을 이해하는데 필요한 하나의 Model system으로써의 혀에 대해 이야기하고자 한다.

Intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1)은 T 세포의 활성이나 면역세포가 염증작용이 일어나고 있는 곳으로 옮겨갈 때 중요한 역할을 수행하는 당단백질 (glycoprotein)으로서 2-integrin 계열의 분자인 leukocyte function associated antigen-1(LFA-1)이나 Mac-1의 수용체이며 세포의 막에 homodimer인 상태로 발현되어진다. ICAM-1은 5개의 세포외 domain과 transmembrane domain(TM) 및 짧은 cytoplasmic domain을 갖고 있으며, dimerization motif는 domain 5 또는 TM인 것으로 알려져 있다. 최근의 crystal 구조분석 결과에 의하면 domain 1에도 dimerization motif가 있는 것으로 추정되어지지만 정확한 실험적인 뒷받침이 되어져 있지 않다. 본 연구에서는domain 1에 dimer를 형성할 수 있는 motif가 존재하는 지에 대한 실험적인 증명과 함께 ICAM-1이 세포의 막에서 어떠한 구조를 갖고 있는지에 대한 최근의 연구성과를 보고하고자 한다.

전위활성화 칼슘통로를 통한 칼슘이온의 세포 내 유입은 근육수축, 시냅스 전달, 호르몬 분비, 효소의 활성도 및 유전자 발현을 조절한다. 이와 같이 중요한 생리적 기능을 조절하기 때문에 칼슘통로를 대상으로 한 다방면의 연구가 과거 20년간 활발히 진행되어 왔다 칼슘통로는 $\alpha$1, $\alpha$2-$\delta$, $\beta$로 구성되어 있으며, 이 중 $\alpha$1은 칼슘통로의 일반적 특성을 나타내는 기본 구조체이며, $\alpha$2-$\delta$와 $\beta$는 $\alpha$1을 조절하는 보조 기능을 한다. 지금까지 10개의 $\alpha$1 subunits(L-형: $\alpha$1S, $\alpha$1C, $\alpha$1D, $\alpha$1F; non-L-형: $\alpha$1A, a1B, $\alpha$1E; T-형: $\alpha$1G, $\alpha$1H, $\alpha$1I), 4종류의 $\beta$ subunits, 3 종류의 $\alpha$2-$\delta$ subunits가 클로닝되었으며, 이들 클론을 이용한 분자 수준에서의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논단에서는 칼슘통로의 구조, 기능 및 조절에 대한 연구가 전기생리학적, 분자생물학적 및 약리학적 방법을 사용하여 어떻게 수행되어왔는지 살펴보고, 최근 연구성과에 대해서도 소개하고자 한다.