백서 해마에서 카이닌산 유도 경련에 의한 JNK 경유 신호전달경로 활성화의 발달 단계에 따른 변화 = Developmental Changes in the Activation of Signal Transduction Pathway via JNK in Rat Hippocampus after Kainic Acid-Induced Seizure

국문 초록 (Abstract)

연구목적 :
어린 백서의 해마에서 전기경련충격(electroconvulsive shock, ECS) 후 활성화되는 것으로 알려져 있는 MAPK계 신호전달경로가 카이닌산(Kainic acid, KA)에 의한 경련 후 어떤 양상으로 활성화되는 지를 초기 발달 단계에 따라서 관찰하고자 하였다.
방 법 :
생후 7일, 14일, 21일 된 어린 백서와 성년 백서의 해마에서 면역블롯 방법으로 MAPK계 효소의 인산화 효소 중 하나인 SAPK/ERK kinase-1(SEK-1), MAPK계 효소인 c-Jun N terminal protein kinase(JNK), 전사인자 c-Jun 및 조기유전자 단백질 Fos의 단백질 양과 기저 인산화를 측정하였고, 백서에게 KA를 주사하여 경련을 유발한 후 위 단백질들의 인산화 변화의 양상을 같은 방법으로 관찰하였다.
결 과 :
SEK-1, JNK, c-Jun 모두 연령 증가에 따른 단백질 양 자체에는 변화가 없었다. JNK와 c-Jun은 기저 인산화의 양적 변화도 없었으나 SEK-1의 경우 기저 인산화 양이 생후 7일에 가장 높고 이후 연령이 높아짐에 따라 감소하였다. JNK의 경우 KA 주사 후 인산화 변화 양상이 관찰되지 않았으나 SEK-1과 c-Jun은 생후 14일부터 연령의 증가와 함께 인산화 양도 증가하였다. Fos 역시 생후 7일부터 발현되어 연령의 증가와 함께 발현양이 증가하였다.
결 론 :
백서 해마에서의 MAPK계 신호전달계의 성숙은 연령의 증가에 따라, 또 신호전달 물질에 따라 차이를 보였다. KA 유도 경련 후 JNK는 생후 21일까지도 활성화가 되지 않는 것으로 보아, 세포주에서 알려진 SEK-1 - JNK-c-Jun - Fos로 연결되는 신호전달 경로가 어린 백서의 해마에서는 적용될 수 없음을 시사한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Objective : We observed the developmental pattern of activation of MAPK signal transduction pathways known to be activated by eletroconvulsive shock(ECS) in young rat hippocampus after kainic acid(KA)-induced seizure.
Methods : We used the method of immunoblotting for examining the basal protein amount and basal level of phosphorylation of MAPK kinase(SAPK/ERK kinase -1, SEK-1), MAPK(c-Jun N terminal protein kinase, JNK), transcription factor(c-Jun) and immediate early gene proteins(Fos) in rat hippocampus at postnatal day 7, 14 and 21, respectively. We also examined the changes of phosphorylation of those proteins after kainic acid-induced seizure in the same way.
Results : The basal protein amounts of SEK-1, JNK, and c-Jun did not show age-dependent changes and basal level of phosphorylation of JNK and c-Jun remains unchanged throughout the early developmental period. The basal level of phosphorylation of SEK-1 was peaked at postnatal 7 days and then decreased with aging. After kainic acid-induced seizure, the change of phosphorylation of JNK was not observed but those of SEK-1 and c-Jun increased after postnatal day 14. The expression of Fos was observed at postnatal day 7 and also increased with aging.
Conclusion : These results show that the MAPK signal transduction system in rat hippocampus matures in accordance with aging, but the process of maturation differs depending specific proteins. This study suggests the signal transduction cascade(SEK-1 - JNK - c-Jun - Fos) which is well established in cell line studies may not be applied to rat hipposcampus because we could not observe the activation of JNK after KA-induced seizure in young rat hippocampus.