가속성 저칼륨성 주기성마비는 가역적 이완성 근육마비를 특징으로 하는 상염색체 우성 유전질환으로, 골격근 세포의 칼슘채널 및 나트륨채널 유전자의 돌연변이가 원인으로 알려져 있다. 그러나 발병기전은 아직 정확하게 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 골격근 세포막에 위치한 ATP의존성 칼륨 채널의 활성도 감소가 이 질병의 발병과 관련이 있는지, 그리고 \( K_ { A T P } \) 채널을 구성하는 Kir6.2 단백질의 칼륨농도에 따른 변화를 확인하기 위해 환자의 골격근 세포를 이용하여 실험을 진행하였다.
<h1>서 론</h1> <p>가속성 저칼륨성 주기성마비(familial hypokalcmic periodic paralysis)는 갈혈적으로 발생하는 저칼륨혈증을 동반한 가역적 이완성 근육마비를 특징으로 하는 상염색체 우성 유전질환이다. 마비증상의 첫 발생 시기는 영아기부터 사춘기에 이르기까지 다양하나 많은 환자들에서 사춘기 전후 시작되며, 이후 주기적 또는 간헐적으로 이른 새벽이나 아침에 사지의 위약감 또는 전신의 마비증상으로 나타나 수시간에서 길게는 수일간 지속된 뒤 저절로 회복된다. 또한 당분이나 염분이 많은 음식의 섭취 및 과도한 운동, 추위나 정서적인 스트레스에 노출될 경우에도 증상이 유발될 수 있다. 분자유전학적 연구를 통해 골격근 세포의 칼슘채널 유전자(CANASIS:L-type, voltage-dependent calcium channel alpha \( 1 S \) subunit gene)와 나트륨채널 유전자 (SCN4A: type IV, voltage-gated sodium channel alpha subunit gene)의 돌연변이가 원인으로 알려져 있으나 아직까지 이로 인한 발병기전은 정확히 밚혀져 있지 않다.</P><p>기존의 연구들에서 골격근 세포막에 위치한 adenosine triphosphate (ATP) 의존성 칼륨 채널 (ATP-sensitive potassium channel, \( \mathrm { K } _ {\mathrm { AII } } \) )의 활성도 감소가 저칼륨성 수기성마비의 발병과 관련이 있는 것으로 보고되고 있다. 골걱근 세포막에 위치한 \( \mathrm { K } _ {\text { Nill } } \) 는 네 게의 내향성 정류헝 칼륨 채널(Inwardly rectifying potassium channels, Kir) family 인 Kir6.0 (Kir6.1, Kir6.2) 단위체(subunits)와 네 게의 sulfonylurea receptor (SUR) 단위체들(SUR1, SUR2A, SUR2B)로 구성된다. 이 진의 한 실험에서는 정상 쥐를 칼륨 결핍상태에 노출시킨 뒤 Kir6.2 단백질의 발현감소를 확인하였고 이를 통해 가족성 저칼륨성 주기성마비 환자에서 \( \mathrm { K } _ {\mathrm { AIP } } \) 채널의 활성도 감소를 통한 발병 가능성을 보기 하였다. 그러나 유전적으로 정상인 쥐가 저칼륨 상황에서 나타낸 반응이라는 점에서 유전적 결함을 지닌 환자의 병증에 대한 직접적인 연관성을 제시하지 못하였다.</p> <p>최근 다양한 연구들에서 세포 막 단벡질의 발현양상과 비정상직 위치변화로 인한 여러 질환들의 병태생리학직 발병기진이 보고되고 있다. 최근 본 연구팀은 본 질환 환자들의 근육세포에서 탈분극 발생 후 SUR2A 단백질이 세포질로 회수되지 못하고 비정상적으로 세포막에 잔존함으로써 \( \mathrm { K } _ {\mathrm { ATP } } \) 채 널의 기능이상을 초래할 수 있음을 보고한 바 있다. 따라서 본 논문에서는 SUR2A와 짝을 이루어 \( K_ { A T P } \) 채널을 구성하는 Kir6.2 단백질의 칼륨농도에 따른 변화 유무를 확인하기 위하여, 가족성 지칼륨성 주기성마비 환자의 골격근 세포를 이용하여 정상 세포외 칼륨 농도 \( (4 \mathrm { mM } ) \) 와 탈분극 유발을 위한 저칼륩 농도 \( (1 \mathrm { mM } ) \) 의 조건에서 Kir6.2 단백질과 그 유전자인 KCNJ11 (potassium inwardly-rectifying channel, subfamily \( \mathrm { J } \), member 11)의 발현양상의 변화를 확인하고 이를 봉해 본질환의 분자생물학적 발병기전을 알아보고자 하였다.</p>