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히포 신호 전달 경로(Hippo Signaling Pathway)란 무엇인가?

히포 신호 전달 경로(또는 Salvador/Warts/Hippo (SWH) 경로)는 G-단백질 결합 수용체 신호 전달, 세포 에너지 상태, 기계적 스트레스 등 다양한 자극에 의해 조절됩니다. 이 경로의 이름은 과일 파리에서 주요 신호 전달 성분 중 하나인 단백질 키나제 Hippo(Hpo)에서 유래되었습니다. 이 유전자의 돌연변이는 조직 과증식의 주요 원인입니다.

히포 신호 전달 경로의 기능

이 경로는 다세포 생물에서 세포 증식과 세포 사멸을 조절하여 장기 크기를 조절하는 진화적으로 보존된 중요한 역할을 합니다.

이 경로가 조절되지 않으면 조직이 과도하게 증식하게 됩니다. 히포 신호 전달 경로는 고도로 보존되어 있으며, 포유류에서 세포 증식과 세포 사멸의 주요 조절자인 YAP(Yes-associated protein)과 TAZ(Transcriptional coactivator with PDZ-binding motif)라는 전사 공동 활성제를 인산화하여 억제함으로써 장기 크기를 제한합니다. (이들은 Drosophila의 Yki와 대응되는 단백질입니다.)

히포 신호 전달 경로의 과정

그림에 표시된 바와 같이, 히포 키나제 캐스케이드가 활성화되면, Hippo 키나제는 YAP(Yes-associated protein)과 TAZ(Transcriptional coactivator with PDZ-binding motif)를 인산화하고 억제하여 이들의 세포질 내 유지를 촉진하고 분해를 유도합니다.

반대로, 인산화되지 않은 YAP/TAZ는 세포핵으로 이동하여 TEAD 가족 및 기타 전사 인자들과 결합하여 유전자 전사를 활성화합니다. 이러한 유전자 발현의 변화는 세포 증식을 촉진하고, 줄기 세포/전구 세포의 자가 갱신을 촉진하며, 세포 사멸을 억제하여 장기 크기 증가, 조직 재생 및 종양 발생을 촉진합니다.

YAP과 TAZ: 히포 신호 전달 경로 및 기타 경로의 연결 고리

앞서 언급한 바와 같이, YAP/TAZ는 히포 신호 전달 경로의 주요 매개체이며, 히포 키나제 캐스케이드는 YAP/TAZ를 인산화하고 이들의 핵 내 활동을 억제하여 YAP/TAZ를 조절하는 주요 경로입니다.

상당한 연구 데이터는 YAP/TAZ가 Wnt, G-단백질 결합 수용체(GPCR), 에피더몰 성장 인자(EGF), 골형성단백질(BMP)/형질변형 성장 인자 베타(TGFβ), Notch 경로 등 여러 주요 경로의 연결 고리로서 세포 운명 및 조직 재생의 조절에서 중요한 역할을 한다는 것을 보여줍니다.

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