무스카린성 수용체

PI3K-Akt 경로는 세포 증식과 생존의 중요한 조절 인자
PI3K(phosphoinositide 3-kinase)는 세포의 생존/사멸과 증식, 유전자 복제, 전이에 핵심적인 역할을 하는 단백질가수분해효소이다.

PI3K는 이니시톨비스인산(phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate : PIP2 ; 단백질 거래, 중간전달자 및 세포 대사를 조절하는 역할)를 활성화시켜 신호전달 중간체인 이니시톨트리스인산(phosphatidylinositol 3,4,5-trisphosphate :PIP3 ; 세포의 성장과 생존에 필요한 단백질 가수분해효소를 조절하는 신호단백질)로 변환시키는 효소이다.

PIP3는 PDK1(pyruvate dehydrogenase kinase isozyme 1 : 초성포도산염 탈수소화효소)를 활성화시키고, 이어서 Akt("protein kinase B", PKB : 세포의 자연사, 생존과 증식, 전사, 이동 관련 당대사에 관여하는 미토콘드리아 신호단백질)를 활성화시킨다.
이러한 PI3K가 저산소증과 같은 극심한 스트레스에 시달리다보면 돌연변이를 일으켜 암을 유발, 암세포를 성장시키고 증식, 침윤, 전이를 일으키게 하는 악질분자로 변신하게 된다. 대부분의 암종에서 매우 흔하게 발견되는 돌연변이 유전자이다.
Akt는 세포 표면에 있는 세포성장인자수용체(Growth Factor Receptor : GFR)를 활성화시킴으로써 암세포가 예정된 프로그램에 의해 죽지 않도록 보호해주고 또한 혈관내피산화질소합성효소(eNOS)를 활성화시켜 종양의 침습을 촉진시키는 작용을 한다.



그리고, Akt는텔로머라제(telomerase : 세포 꼬리가 점점 짧아지는 것을 방지하여 세포 생명을 연장시키는 유전자)의 파워를 증강시켜 암세포를 무한 증식시키고 나아가 다른 유전자, 일테면 mTOR(mammalian target of rapamycin : 세포 성장, 세포 생존, 단백질 합성, 유전자 발현 등 세포 내 다양한 생리 현상을 조절하는 중요 인자)를 활성화시켜 혈관내피성장인자( vascular endothelial growth factor : VEGF)를 활성화시켜 혈관신생과 전이를 일으키도록 한다.

한 번 적으로 변신하니 그 악행은 끝이 없다.

PI3K/Akt 신호전달시스템의 활성화는 당 대사작용을 촉진시켜 암세포에 영양을 공급하고, 미토콘드리아가 에너지 생산을 하지 못하는 상황이 발생하면 더욱 분발하여 미토콘드리아 자체적으로 저산소증유도인자(hypoxia-inducible factor-1α : HIF-1)를 활성화시켜 암세포가 극심한 저산소 상태에서도 활동할 수 있도록 한다.



PI3K는 p110과 p85의 두 가지 서브유닛으로 구성되어 있으며, 이것들은 각각 복수의 아형을 가지고 있다. 하나의 서브유닛인 p110에 초점을 맞추어 보면, 이것은 PIK3CA와 PIK3CB의 두 가지 아형을 가지고 있으며, 특이하게 중복된 기능을 보여준다.

참고 니코틴성