Case Western Reserve University의 JIANMIN CUI 연구팀은 어떻게 마그네슘이 세포막의 이온 채널 (ion channels)을 활성화시키는 가에 대한 연구결과를 8월 22일자 Nature 지에 발표했다. 이들 특정 이온 채널은 혈압 조절에 매우 중요하다. 과학자들은 어떻게 마그네슘이 혈압을 감소시키는가에 대한 이해가 심부전 (heart failure)과 심장 발작, 마비 같은 질환의 치료에도 기여할 것으로 기대하고 있다.

칼슘에 의해 활성화된 칼륨 채널 (Calcium activated potassium channels)은 혈관의 평활근 (smooth muscle)을 이완시키는데 중요하다. 이 칼륨 채널은 뇌 전체에 걸쳐 신경세포내의 전기적 신호를 변형하기도 한다.

주된 연구자인 Jianmin Cui는“이 연구는 왜 마그네슘 보충이 심부전이나 고혈압 치료, 예방에 중요한지를 이해하는데 도움이 될 수 있다. 다른 그룹과 함께 우리는 마그네슘이 칼슘에 의해 활성화된 칼륨 채널에 적용되어졌을때 이들 칼륨채널들이 열린다는 것을 발견했다. 이들 채널의 열림이 혈압을 감소시킨다는 것을 우리는 많은 논문으로부터 알고 있다.”고 말했다.

Jianmin Cui는 “우리 프로젝트의 완성은 최신 생물전기기구 (bioelectric facilities)와 구조 생물학의 발달에 기인한다. 생의공학과와 클래브랜드 임상 재단 (Cleveland Clinic Foundation)의 공동 연구가 연구의 핵심이 되었다"고 말했다.

연구팀은 개구리 알 (frog eggs)에서 이온 채널을 발현하기 위해 클론화된 이온 채널 DNA을 사용하였다. 이온 채널들은 다양한 종류의 아미노산으로 구성되어 있다. 연구팀은 이들 아미노산중 몇 개를 변이시켰고 변이시킨 결과 나타나는 기능적 변화를 기록하였다.

고혈압 (Hypertension)은 혈관의 수축으로 인하여 혈압이 증가하는 것을 말한다. 혈관의 직경은 그들을 둘러싸는 평활근에 의해 조절된다. 마그네슘이 이들 평활근의 칼륨 채널에 도달하면 채널은 열리고 이는 혈관이 확장되게끔 하여 결국 고혈압을 감소시킨다.

1988년에서 1994년 사이 국립고혈압교육프로그램 (National High Blood Pressure Education Program)에 의해 수행된 조사에 의하면 미국내에 4,230만명의 고혈압 환자가 있는 것으로 추정되었다. 의사들은 추가적으로 고혈압을 가진 770만명을 더하여 미국내에 총 5000만명의 고혈압 환자가 있는 것으로 추정하고 있다.

Jianmin Cui는 “ 우리의 연구는 기초과학이나, 이 연구 결과가 새 고혈압 치료제 개발을 위한 근본 이유와 치료제가 어떻게 작용하여 고혈압 치료에 도움이 될지를 설명하는데 도움이 될 것”이라고 언급했다.

이 연구는미국 국립보건원 심장, 혈액, 폐 연구소 (National Institutes of Health, Heart Lung and Blood Institute)의 기금 100만 달러를 지원받아 수행되었다.

원본 논문:

Nature 418, 876 - 880 (2002); doi:10.1038/nature00941

Mechanism of magnesium activation of calcium-activated potassium channels

JINGYI SHI*, GAYATHRI KRISHNAMOORTHY*, YANWU YANG†, LEI HU*, NEHA CHATURVEDI*, DINA HARILAL*, JUN QIN† & JIANMIN CUI*

출처 : KISTI. 의학 등 록 일 2002-08-27 원문출판일 2002년 08월 22일

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운영자, 다른기사보기기사등록일시 : 2003.09.07 12:58

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