NO가 혈관확장을 유도하는 것에 대하여

2009-03-11 03:57

  요즘 교과서는 어떤지 모르겠는데, 많은 분자생물학/세포생물학 교과서에서 NO가 혈관확장을 일으키는 기작을 설명할 때, NO가 PKG를 activation 시키는 것까지 설명을 하고, 곧바로 vascular smooth muscle에 의한 혈관확장으로 넘어간다고 나와 있다.

PKG ---> dilatation

이런 식으로. 그 앞 쪽에서는 다소 자세히 설명하다가 왜 갑자기 PKG에서 뜬금없이 dilatation으로 곧바로 넘어가는지 이해할 순 없는데, 그 빠진 과정을 설명해 보자면 다음과 같다.


  동맥은 endothelial cell 바깥쪽에 vascular muscle cell (VMC) 이 존재해서, 이것이 혈관확장을 유도할 수 있게 된다. VMC는 약간 수축되어 있는 상태로 존재한다(basal tone). 혈관 확장은 이 basal tone으로 약간 수축되어 있던 VMC가 풀어지면서(relaxation) 되면서 혈관의 지름이 증가해서 되는 것이다. VMC의 basal tone 을 유지할 수 있게끔, 즉 VMC가 약간 쪼그라든 상태(contraction 된 상태)로 유지할 수 있는 것은 VMC 내의 cytosolic Ca²⁺ 가 어느 정도 존재하기 때문에 가능한 것이다. calmodulin 이라는 단백질이 Ca²⁺ 4개를 co-factor로 해서 활성화되면, calmodulin은 myosin light chain kinase (MLCK) 를 활성화시켜서, myosin 이  actin-filament와 cross-bridge를 일으키면서 contraction 이 되는 것이다 ( 이 부분은 skeletal muscle의 contraction 과 비슷하다). 따라서 cytosol에 충분한 Ca²⁺ 가 존재하지 않는다면, myosin light chain에 작용하는 phosphatase에 의해 myosin-actin filament의 cross-bridge가 풀어지게 되어 basal tone이 relaxation 되어 혈관확장이 유도될 수 있다. 그렇다면 어떻게 PKG나 PKA가 혈관확장을 유도할까? 그것은, PKA나 PKG가 phospholamban 이라는 단백질을 활성화시킨 후, phospholamban이 Ca²⁺-ATPase pump를  activation (disinhibition) 시켜서 VMC의 cytosol에 있던 Ca²⁺ 가 밖으로 빠져 나가게 되어 VMC의 cytosolic Ca²⁺가 감소하고, 따라서 calmodulin 활성화 역시 감소하고, 따라서 MLCK 활성화가 감소하고, 대신 phosphatase는 그대로 남아 있어서, myosin light chain에 있던 phosphate가 떨어지게 되어 myosin-actin-filament cross-bridge가 해체되어 basal tonic contraction이 relaxation 되어 혈관 확장이 생기게 되는 것이다.