놀면서 공부하기

이번 포스트에서는 자율신경계(autonomic nervous system, ANS)에 대해 살펴보자.  ANS의 통합적인 조절은 hypothalamus의 periventricular zone에서 담당하게 됨. ANS에는 sympathetic division과 parasympathetic division이 포함되는데, 이 중 sympathetic한 neuron들에 의해서는 주로 fight or flight 반응이 나타나며, 예를 들어 heart rate가 증가하고 blood pressure가 증가하며, digestive function이 줄어들고 glucose의 사용이 촉진되게 됨. 한편 parasympathetic neuron에 의해서는 주로 sympathetic한 neuron들이 유발한 반응과 반대되는..

이번 포스트부터는 뇌, 행동이 화학적으로 조절되는 기작들에 대해 알아보자.   synaptic connection에는 위와 같은 종류가 있음. 이 중 (a)의 경우 point to point로 전달되는 방식이며, 이 경우 비교적 짧은 시간동안, 짧은 범위 내에서 작동함. 한편 (b), (c), (d)의 경우 이보다는 더 긴 시간동안, 긴 범위 내에서 작동함. 이 중 (b)의 경우 secretory hypothalamus system이며, hypothalamus 중 특정 neuron으로부터 분비되는 neurohormone이 혈액으로 분비되어 퍼져나가는 식으로 작동하게 됨. 다음으로 (c)의 경우 autonomic nervous system(ANS, 자율신경계)을 나타내 보여주고 있음. 마지막으로 (d)의 ..

이번 포스트에서는 소뇌(cerebellum)에 대해 알아보자.  cerebellum은 balance에 있어 중요한 기능을 하게 됨. 그 밖에 movement의 sequence를 조절하는데도 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있음. 소뇌에 문제가 생기면 ataxia(movement의 coordination이 문제), dyssynergia(손, 발을 움직일 때 띄엄띄엄 움직이게 됨), dysmetria(정확하게 위치를 집지 못함) 등이 발생할 수 있음.    위 그림은 cerebellum의 구조를 나타내주고 있음. 보면 상당히 많은 주름이 존재하는데, 이 주름을 folia라 함. 그리고 이런 주름 중에 깊게 패인 주름이 lobule이며, 총 10개의 lobule이 소뇌 내에 존재함. 한편 위 그림 (c)를 ..

이번 포스트에서는 기저핵(basal ganglia)에 대해 알아보자.  motor execution center에 signal을 보내라는 go signal을 줘야 실제로 행동이 일어날 것임. PMA에서 생성된 motor planning은 subcortical input에 의해 activation이 됨으로써 execution center에 signal을 전달해 줄 수 있게 됨. 이 때 이 역할을 담당하는 부분이 바로 basal ganglia임.   basal ganglia는 motor cortex와 thalamus 사이에 위치하고 있음. 실제로 area 6에 input을 제공하는 dorsal thalamic region이 VLo(ventro-lateral)라는 부분인데, 이 region은 basal gan..

이번 포스트에서는 descending input의 major source인 운동피질(motor cortex)에 대해 알아보자.    위 그림과 같이 cerebral cortex 부분을 보면 central sulcus를 중심으로 앞쪽에는 M1(area 4)이라 불리는 primary motor cortex가 존재하며, 그보다 앞에는 area 6로 불리는 다른 motor cortex들이 존재함. 한편 central sulcus보다 뒤에는 S1으로도 불리는 primary sensory cortex를 포함해 다양한 sensory cortex들이 존재함.   이 중 area 4의 경우 이곳을 자극할 시 특정 muscle이 움직인다는 것을 확인했음. 따라서 area 4에 somatotopic organization,..

이번 포스트에서는 움직임을 조절하는 뇌 경로들에 대해 알아보자.   chapter 12에서 논해본 movement 관련 spinal control circuit은 brain에 의해 control됨.    보면 실제로 위 그림과 같이 spinal cord는 뇌의 상당히 다양한 부분으로부터 input을 받을 수 있음.   이 때 brain에서 spinal cord로 descending하는, descending spinal track에는 상당히 다양한 종류가 있음. 이 track은 크게 두 가지 종류로 나눌 수 있는데, lateral pathway와 ventromedial pathway가 바로 그것임.      이들 pathway는 위 그림과 같이 pathway 중간에 통과하는 spinal cord의 위치에 ..

이번 포스트에서는 단백질 항상성을 위해 중요한 샤페론(Chaperone)과 샤페로닌(Chaperonin)에 대해 알아보자.   chaperone의 대표적인 예로는 Hsp(heat shock protein)가 있음. (참고로 Hsp라고 해서 무조건 heat shock이 왔을때만 induce되는 것은 아님)    위 그림에는 Hsp70(질량이 70kDa)과 Hsp40에 의해 folding intermediate가 제대로 접히게 되는 과정이 나타나 있음.  보면 energy적으로 불안정한 folding intermediate들이 Hsp70과 interaction을 하면서 energy가 변화하게 됨. 그 결과 folding intermediate들이 N으로 가는 것을 도와주게 됨. 구체적으로는, 위 그림에서와 ..

이번 포스트에서는 단백질 항상성(proteostasis)에 대해 알아보자.  proteostasis는 protein homeostasis를 의미함.    위와 같이 ribosome에서 처음 만들어진 protein은 별다른 구조를 형성하고 있지 않음. 그러다가 이 녀석이 folding되기 시작하는데, 그 과정에서 일부 단백질들은 저절로 native protein으로 folding되기도 하지만 대부분의 경우 chaperone의 도움을 받아 folding되게 됨. 한편 native protein도 때에 따라 unfolding될 수 있는데, 그렇게 해서 만들어지는 것이 바로 misfolded protein임. (native protein 구조의 일부가 풀려서 나타나므로 이상한 모양일 것임) 이 때 이들의 mis..

이번 포스트에서는 단백질의 구조를 알아보기 위해 사용 가능한 실험방법들에 대해 알아보자.  protein의 primary structure만을 알고 있을 때, 실험적으로 3차구조를 결정하는 것을 de novo structural determination이라 함. 이를 가능하게 하는 실험 방법으로 크게 3가지가 있는데, 바로 x-ray crystallography, NMR, Cryo-EM임.   x-ray crystallography    위 그림에는 X-ray crystallography의 step들이 나타나 있음.  이 경우 특정 protein들을 차곡차곡 쌓아서 결정을 만든 후 거기에 x-ray를 쏜 후 x-ray diffraction pattern을 관찰, 분석해서 (b)와 같은 electron d..

이번 포스트에서는 intrinsically disordered protein(IDP)들에 대해 알아보자.  IDP는 단백질 전체가 random coil같은 unstructured form으로 존재해서 전체적으로 secondary structure가 없음. (즉, 다시말해 IDP들의 경우 2, 3차구조를 define하기 어려움)  참고로 이 밖에 단백질의 일부가 intrinsically disordered된 경우 이 부분을 intrinsically disordered region(IDR)이라고 부름.   일반적으로는 3차구조를 이룰 때 내부에 hydrophobic residue가 들어가 hydrophobic interaction을 하며 안정화됨. 그러나 IDP는 이런 구조가 없으므로 대부분의 경우 hydr..