신경생물학 용어 정리 (3)

Voltage- and Ligand-gated ion channel

: Voltage-gated ion channel은 막전위의 함수에 따라 전도도가 변화하는 이온채널. 하나의 이온채널 수준에서 통로는 열리거나 닫힌다. 막전위가 채널이 열릴 확률을 변화시킨다.

Ligand-gated ion channel은 막관통 단백질로서 신경전달물질 혹은 다른 리간드와 결합하여 이온의 흐름을 직접적으로 수행한다.

Ionotropic and metabotropic receptor

: Ionotropic receptor는 신경전달물질 수용체 가운데 시냅스에 걸쳐 신속한 통신을 가능케 하는 이온채널로서 역할을 하는 것이다. 주로 시냅스전 활성영역에서 시냅스틈을 걸쳐 시냅스후 밀도에 집중되어 분포한다.

metabotropic receptor는 이온채널 투과도를 조절하는 세포내 신호전달 기작의 연속적 활성화를 일으키고, 결과적으로 세포내 2차 전달자를 이용해 간접적으로 막전위를 조절한다. 즉, 긴 시간 영역에서 동작한다. 시냅스전 활성영역에 맞닿은 시냅스후 막에만 집중되어 있지 않다.

Coincidence detector

: (시냅스 전도에서) NMDA 수용체처럼 동시에 일어나는 시냅스후 탈분극과 신경전달물질 결합에 의해서만 열리는 수용체

GluN1

: NMDA receptor를 구성하는 단위체이다. NMDA receptor는 이종사량체로서 공동작용물질 글리신의 결합부위를 가진 2개의 GluN1또는 글루탐산 결합부위를 가진 2개의 GluN2로 구성된다. NMDA receptor는 글루탐산 개폐 이온채널의 일종으로 NMDA라는 약물에 의해 활성화되고 Na+, K+, Ca2+를 통과시킨다. NMDA 수용체가 열리려면 글루탐산이 결합할 때 시냅스후 뉴런이 탈분극되어야 한다.

PSD95

: 글루탐산성 시냅스에서 가장 양이 많은 골격단백질이다. PSD-95는 많은 막관통 수용체에서 보이는 특정한 서열 단위를 가지고 C-말단 펩티드에 결합하는 3개의 PDZ 도메인을 포함한 여러 개의 단백질-단백질 상호작용 도메인을 가지고 있다. 이 도메인은 신호전달을 가능하게 한다. 또한 PSD-95는 대사성 글루탐산 수용체와 액틴 세포골격과 같은 다른 시냅스후 인자들과 또 다시 연결시키는 다른 PDZ 도메인함유 골격 단백질들과도 결합한다.

 Presynaptic facilitation and presynaptic inhibition

: Presynaptic facilitation(시냅스전 촉진)은 K+채널의 닫힘을 통해서 일어날 수 있어서, 이들은 시냅스전 막전위를 탈분극시켜 전압개폐 Ca2+을 보다 쉽게 활성화시킴으로써 Ca2+유입이 신경전달 물질 분비를 유발한다.

Presynaptic inhibition(시냅스전 억제)은 K+채널의 개방이나 Ca2+채널의 폐쇄를 통해이루어질 수 있다.

IEGs

: IEG(조기발현유전자)는 새로운 단백질의 합성 없이 외부 자극에 반응하여 즉각적으로 전사되는 유전자의 종류이다. IEG의 전사는 단백질 합성 억제인자가 존재할 때도 외부 자극에 반응하여 빠르게 일어난다. 뉴런에서 IEG는 시냅스전 신경전달물질 분비에 따른 시냅스후 뉴런의 신경활성에 의해 빠르게 유도된다.

Spatial and temporal summation

: 하나의 시냅스에 주어진 단일 EPSP(흥분성 시냅스후 전위)는 이들이 축삭돌기 시작분절에 도달할 시점에서의 크기가 매우 작기 때문에 활동전위를 일으킬 역치를 넘기에는 충분하지않다. 그래서 시냅스후 뉴런은 역치에 도달하기 위해 많은 흥분성 입력을 통합한다.

공간적통합은 서로 다른 위치에서 거의 동시에 활성화된 시냅스들이 세포체로 이동해 가면서 흥분성 시냅스후 전류를 통합하여 좀 더 큰 EPSP를 형성하는 경우이다.

시간적통합은 특정기간 내 활성화된 시냅스들(동일 시냅스 여러 번 활성 포함) 각각의 시냅스후 전류가 합쳐져서 더 큰 EPSP를 형성하는 경우이다.

Explain phototransduction in rod briefly

: Rod는 망막에서 다수를 차지하고 있으며 약한 빛을 감지하는 특징을 가져서 주로 야간이나 어두운 곳에서 사물을 인지할 때 사용한다.

Rod의 로돕신이 빛에 의해 활성화되면 로돕신이 phototransduction cascade를 일으킨다. 이 과정에서 cGMP가 감소되고 감소된 cGMP는 양이온 채널의 폐쇄를 유도한다. 그 결과 rod의 막전위의 탈분극화가 유도되어 광수용세포에서 bipolar cell(양극세포) 또는 horizontal cell(수평세포)로 분비하는 글루탐산의 분비가 감소한다. 척추동물의 광수용세포들은 빛 자극을 전달하기 위해 과분극되는 방식을 택한다.

GCAP

: 구아닐산 고리화효소 활성단백질, 칼슘이 없을 때 구아닐산 고리화효소(guanylate cyclase)와 결합하여 활성화시키는 칼슘 결합 단백질이다.

Trichromates in cone

: S-cone, M-cone, L-cone, (청색, 녹색, 적색 cone)이라고 불리며 영장류로 하여금 녹색 잎 사이의 붉은 과일처럼 비슷한 밝기의 서로 다른 색깔을 지닌 물체를 쉽게 식별할 수 있도록 해준다.

ON-center/OFF-surround and OFF-center/ON-surround ★

: ON-center/OFF-surround는 중심의 작은 원에 가해지는 빛 자극은 세포를 활성화시키는 반면, 수용범위 주변에 가해지는 자극은 이 세포를 억제한다. OFF-center/ON-surround는 반대의 속성을 나타낸다. 이 두가지 세포는 빛 자극(ON)뿐만 아니라 빛의 소멸(OFF)에도 반응한다. 빛의 OFF이후 바닥 활동전위 패턴으로 돌아가기 전에 짧게 발화가 증가한다.

Off and ON bipolar cells

: 두가지 모두 양극세포의 종류로 글루탐산 흥분성 뉴런이며 망막 신경절세포와 직접적으로 시냅스 연결을 하고 있다. OFF bipolar cell과 ON bipolar cell은 서로 반대의 방식으로 빛에 반응한다.

빛은 광수용세포를 과분극시키고 글루탐산의 분비를 감소시킨다. OFF bipolar cell은 이온성 글루탐산 수용체 활성이 감소하고 양극세포로 양이온의 이동이 감소한다. 따라서 OFF bipolar cell은 광수용세포의 활성표시와 동일하게 빛에 의해 과분극된다.

빛이 오면 글루탐산의 분비가 감소한다. ON bipolar cell의 대사성 글루탐산 수용체의 활성이 감소되고 G 단백질의 활성이 감소된다. 양이온 채널의 억제는 감소하고 ON bipolar cell은 탈분극된다.

 

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* Reference: Liqun Luo, 신경생물학의 원리, 라이프사이언스, 2017