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The mRNA Expression of Phosphoinositide-specific Phospholipase C-β Isozymes in Postnatal Rat Brains
유임주(Im Joo Rhyu),김현(Hyun Kim),강윤희(Yoon Hee Kang),박경숙(Kyoungsook Park),황승준(Seung Jun Hwang),서판길(Pann Ghill Suh),서영석(Young Suk Suh) 대한해부학회 1998 Anatomy & Cell Biology Vol.31 No.4
Phospholipid-specfic phospholipase C (PLC)는 phosphatidyl inositol 4, 5-bisphosphate로부터 세포내 2차 정보전달물질인 inositol 1, 4, 5-trisphosphate 와 diacyl glycerol을 생산하는 중요한 효소로 알려져 있다. PLC β 동종효소들이 신경계통에서 중요한 기능을 수행하는 것으로 알려져 있으나 신경계통 발생과정에서의 역할에 관한 연구는 이제 시작단계에 있는 실정이다. 이 연구에서는 뇌의 발달과정에서 PLC β 동종효소들의 역할을 이해하기 위하여 이미 알려진 네 가지 PLC β 동종효소 유전자들의 출생직후부터 성숙기까지 흰쥐 뇌에서의 발현양상을 in situ hybridization 조직화학법으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다 각 PLC β 동종효소들은 시기별 및 부위별로 특이한 발현양상을 보였다. PLC β1 mRNA는 후각망울, 대뇌겉질, 바닥핵, 중격부위, 해마 및 치아이랑, 편도복합체, 시상의 망상핵 및 소뇌에 많은 양이 분포하였고 출생후(P0)부터 점차 증가하여 생후 21일(P21)에 정점에 이르고 성체에서는 약간 감소된 발현을 보였다. PLC β2 mRNA는 그 발현을 관찰할 수 없었으며, PLC β3 mRNA는 P0부터 P14까지 약하기는 하지만 조금씩 증가하는 양상을 보였고, 성숙한 흰쥐에서는 소뇌의 조롱박세포층에서 약간 낮은 발현이 관찰되었다. PLC β4 mRNA은 시상, 소뇌, 대뇌겉질, 후각망울 등에서 발현되는데 출생후 계속 증가하여 P21에 정점에 이르고 성숙한 흰쥐 뇌에서는 약간 감소하는 양상을 보였다. 태생 18일 태자에서 발현양상을 보면, PLC β1은 주로 신경계에서 발현이 되었고 PLC β3와 PLC β4는 여러 종류의 조직에서 관찰되었으나 PLC β2는 그 발현을 관찰할 수 없었다. 이상과 같이, 출생후 뇌의 성숙과정에서 PLC β 동종효소 유전자들의 발현이 시기별 및 부위별로 특이하게 나타나는 것으로 보아 이들 동종효소들은 뇌 발달과정과 관련된 신호전달체계에서 각기 다른 의미 있는 역할을 할 것이라고 생각한다. Phosphoinositide-specific phospholipase C (PLC) is known as a key enzyme which produces two major second messengers: diacylglycerol and inositol 1, 4, 5 trisphosphate. Although it has been suggested that PLC β isozymes have important roles in nervous system, less is known about the function of PLC β in development of nervous system. We have localized the mRNA expressions of PLC β isozymes in the postnatal rat brains by in situ hybridization histochemistry. In the postnatal rat brains, each isozyme of PLC β showed differential expression pattern. The expression of PLC β1 mRNA was found in various areas including olfactory bulb, cerebral cortex, caudate putamen, hippocampus, dentate gyrus, and cerebellum. In general, the expression in these areas was gradually increased after birth (P0) until postnatal day 21 (P21) and slightly decreased to adult level. The expression of PLC β2 mRNA was not found in postnatal rat brains. The expression of PLC β3 mRNA was found from P0, peaked at P14, and decreased to adult level in the purkinje cells of cerebellum. PLC β4 mRNA was strongly expressed in the thalamus, cerebellum, cerebral cortex, and olfactory bulb. In these areas, the expression was gradually increased after birth, peaked at P21, and decreased to adult level. In whole body parasagittal sections of 18 day old rat embryo, PLC β1 mRNA was exclusively expressed in nervous tissue, PLC β3 and PLC β4 were expressed in various tissues, and the expression of PLC β2 was not found in any kind of rat tissues. From the different spatiotemporal mRNA expression patterns of PLC β isozymes in the postnatal rat brains, it is suspected that each PLC β isozyme may have specific role in signal transduction for postnatal development of rat brain.
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