protein kinase C가 AQP4의 인산화반응을 통해 수분 투과도를 조절한다. AQP4 cRNA는 뇌의 수분 대사조절 부위에 고농도로 분포한다. 삼투압 조절에 중요한 뇌 부위에 AQP1은 분포하지 않고 AQP4만 선택적으로 고농도로 존재한다. 이는 AQP4가 뇌실질 조직과 액체 구회 간 수분균형 유지에 중요한 역할을 함을 시사한다. AQP4를 통해 이동한 수분으로 인해 부푼 세포는 mechanosensitive ion channel을 통해 vasopressin을 합성 및 분비한다. 또 이 부위의 세포가 삼투압 수용기로 기능해 신경계의 삼투 평형 및 신체 수분 대사 조절에 영향을 준다.
<p>이러한 PMA 농도에 따른 AQP4 water channel의 수분 투과도에 대한 효과의 차이가 PMA 자체의 효과인지 protein kinase C를 통한 phosphorylation에 의한 결과인지를 알아보기 위해서 protein kinase C 억제제인 staurosporine에 의해 PMA의 효과가 봉쇄되는지 관찰하였다(Fig. 8). Staurosporine \( 2 \mu \mathrm { M } \) 을 PMA와 동시에 10 분 전처치 하였을 때 \( 100 \mathrm { nM } \) PMA의 수분투과도의 증가효과 뿐 아니라 PMA \( 1 \mu \mathrm { M } \)에서의 억제효과도 상실되었다. 이러한 결과는 protein kinase C가 AQP4 water channel의 phosphorylation을 통해 수분 투과도를 조절함을 시사한다. PMA의 AQP4 water channel의 수분투과도에 대한 효과가 AQP1 water channel을 통한 수분투과도에도 동일하 게 나타나는지를 알아보기 위해 두 농도의 PMA가 AQP1-expressed oocyte의 수분투과도에 미치는 영향을 관찰하였다(Fig. 9). 그 결과 AQP1-expressed oocyte을 통한 수분의 이동에는 \( 100 \mathrm { nM } \) 과 \( 1 \mathrm {\mu M } \) 의 PMA 농도 모두에서 유의한 변화를 관찰할 수 없었다.</p> <h1>고 찰</h1> <p>두개골은 아주 제한된 공간이므로 포유동물에서 뇌가 정상적인 기능을 유지하기 위해서는 수분과 염분의 균형 조절이 필수적으로 선행되어야 한다. 더구나 뇌내 신경하수체는 시상하부의 상시신경핵 및 측뇌실핵 부위의 국소적인 미세한 삼투압변화에 반응하여 축색돌기를 따라 운반된 vasopressin을 혈액으로 분비함으로써 신체 전반의 수분대사 및 삼투질조질에 중심적인 역할을 담당하고 있다.</p> <p>AQP4는 water channel family의 입종으로 Jung 등이 homology cloning에 의해 처음 발견하였으며 주로 뇌에 고농도로 존재한다. Rat brain에서 AQP4 mRNA 분포를 알아보기 위한 in situ hybridization한 실험결과를 보면 AQP4 cRNA는 brain 전체에 걸쳐 다양한 농도로 존재하며 특히 수분 대사조절에 중요한 부위인 갈증 중추, 즉 상시신경핵과 측뇌실핵에 고농도로 분포하고 있으며, 기타 뇌가 지주막하강 내에 있는 뇌척수액과 접하고 있는 pial surface, aqueduct system의 ependymal cell linining dentate gyrus의 granule cell layer, 소뇌의 Purkinje cell 등에도 고농도로 분포한다고 한다. 여러 조직에 가장 널리 분포하고 있는 AQP1은 뇌내에 맥락막총에는 풍부하지만 다른 뇌부위, 특히 삼투압조절에 중요한 상시신경핵 및 측뇌실핵에는 전혀 분포하지 않고 있으며, 이 부위는 AQP4 water channel만 선택적으로 고농도로 분포하고 있다. 이러한 사실은 AQP4가 뇌실질 조직과 액체 구회 사이의 수분균형을 유지시키는데 있어서 중요한 수분통로로 작용하며, 이는 vasopressin을 합성하는 상시신경핵 및 측뇌실핵에 다량 존재함으로써 AQP4를 통한 수분 이동이 이 부위의 magnocellular secretory cell의 국소적인 세포 외부 삼투압 변동에 반응하여 신속하게 부피의 변동을 유발시키고, 이러한 세포의 swelling이 모종의 mechanosensitive ion channel을 통해 vasopressin의 합성과 분비를 유발시킴으로써, 이 부위의 세포가 osmorecepter로서의 기능을 할 수 있도록 하여 신경계 내의 삼투 평형 뿐 만 아니라 신체 전체의 수분 대사조절에도 크게 기여할 것임을 시사하고 있다.</p>