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함의 저주
함의 저주는 노아가 자신의 세 아들 중 함을 저주한 사건이다.
세 아들 중 셈, 함, 야벳 중 함은 그의 이름에서 유래한 함 족속과 가나안 족속의 시조로, 장남의 자손은 함 족속이 되었으며 다른 아들 가나안은 가나안 족속의 시조가 되었다. 따라서 함은 함 족과 가나안 족, 두 부족의 선조가 된다.
농사철 중 술에 취해 벌거벗은 노아를 발견한 함이 형제들에게 알려서 다른 두 형제가 옷을 가져다가 부친의 하체를 가렸으나, 노아가 함을 저주한 사건이다. 이는 구약성경 중 창세기 9장에 기록되어있다.
주대하
주대하(朱大河, 1967년 3월 21일~)는 대한민국의 정치인이다. 제10대 강원도의원을 역임했다.
사카이노촌 (군마현)
사카이노촌(일본어: 境野村)은 일본 군마현의 동부, 야마다군 속했던 촌이다.
사카이노촌 (군마현) 교통
촌내에는 료모선이 지나가지만 당시에는 역이 없었다(기류시 편입 후 짧은 기간이었지만 히가시기류역이 설치되었다).
히로사와촌 (군마현)
히로사와촌(일본어: 広沢村)은 일본 군마현의 동부, 야마다군 속했던 촌이다.
니라가와촌
니라가와촌(일본어: 韮川村)은 일본 군마현의 동부, 야마다군에 속해있던 촌이다.
면역관문억제제
면역관문억제제(免疫關門抑制劑, 영어: immune checkpoint inhibitor)는 암 면역 요법의 한 형태로 T 세포같은 일부 면역세포 및 암세포에서 발현되는 면역관문(immune checkpoint)이라고 하는 단백질을 차단하는 약물 유형이다.  면역관문의 주된 기능은 면역반응이 너무 강해지는 염증반응 등을 방지하는 것이다. 일부의 암세포에서는 T세포의 활성을 억제시켜서 면역반응에 의한 암세포의 공격을 막기도 하므로, 이러한 면역관문을 차단하면 면역계 기능을 회복시킬 수 있어 암치료에 사용되기도 한다. T세포 또는 암세포에서 발견되는 면역관문 단백질의 예로는 PD-1/ PD-L1, CTLA-4/B7-1/B7-2 등이 있다.
면역관문억제제
현재 승인된 면역관문억제제는 cytotoxic T lymphocyte antigen-4 (CTLA4), programmed death 1 (PD-1), 및 programmed death ligand 1 (PD-L1)을 표적으로 한다. 항원제시세포(antigen-presenting cell, APC) 표면에 발현된 B7-1/B7-2 와 T cell에 발현된 CTLA-4가 결합하면 T 세포를 비활성 상태로  유지하여 암세포를 죽이지 못하게 된다. 면역관문억제제를 이용하여 CTLA-4의 결합을 막아주면 T 세포가 활성화되어 암세포를 죽일 수 있게 된다.
세포 표면의 PD-L1은 면역 세포 표면의 PD-1과 결합하여 면역 세포 활성을 억제한다. PD-L1 기능 중에는 T 세포 활동에 대한 주요 조절 역할이 있다. 암세포 표면에 PD-L1이 과발현되어 있어 T 세포의 공격을 억제할 수 있는 것으로 보인다. PD-1 또는 PD-L1에 결합하는 항체를 이용하여 상호작용을 차단하면 T세포가 활성화되어 암세포를 공격할 수 있게 된다.
면역관문억제제
면역관문억제제를 이용한 면역항암요법을 발견한 제임스 P. 앨리슨과 혼조 타스쿠는 2018 노벨생리의약상을 공동수상하였다. 제임스 P. 엘리슨은 CTLA-4가 T 세포 활동에 부정적인 영향을 미치고 있다는 사실을 발견하였고, CTLA-4에 결합하는 anti-CTLA-4 단일클론항체를 이용하여T 세포의 암공격력을 증강시켰다. 이 연구결과를 토대로 만들어진 면역관문을 표적으로 하는 최초의 항암제는 2011년 미국에서 승인된 CTLA4 차단제인 이필리무맙(ipilimumab)이었다.
한편 혼조 타스쿠는 T세포 표면에 발현하는 PD-1을 발견하였으며 이는 T세포 활성을 억제함으로써 암을 유발하고 있는 것을 밝혀냈다. 이 연구에서도 마찬가지로 PD-1과 그 리간드의 결합을 막았더니 T 세포의 암세포 살상력이 증가하였다. 이를 통해 anti-PD-1 옵디보(Opdivo)와 키트루다(Keytruda)가 개발승인되었다. 이러한 사실이 밝혀지면서 많은 관계자들이 면역관문 억제요법에 주목했고, 이를 활용해 의약품을 개발하면서 항암제로서의 효용성이 입증되고 있는 중이다.
면역관문억제제 종류
면역관문을 표적으로 하는 최초의 항암제는 2011년 미국에서 승인된 CTLA4 차단제인 이필리무맙(ipilimumab)이었다. 임상 시험은 또한 특히 다른 약물과 조합하여 폐암 또는 췌장암에 대한 항CTLA-4 요법의 일부 이점을 보여주었다.
2016년 5월 PD-L1 억제제 아테졸리주맙(atezolizumab)이 방광암 치료제로 승인되었다.
면역관문억제제 부작용
면역관문억제제에 의해서 면역학적 부작용은 일어날 수 있다. 면역관문억제제(특히 anti-CTLA-4) 치료받은 환자는 피부, 위장, 내분비 또는 간에서 자가 면역 반응과 같은 면역 관련 이상반응을 겪을 위험이 높다. 이는 anti-CTLA-4 항체가 혈류에 주사로 투여될 때 유도된 T 세포 활성화의 폭 때문일 가능성이  크다.
면역관문억제제의 적용은 신체의 대부분의 기관 시스템에 다양한 영향을 미칠 수 있으며, 주로 Colotis (대장염)이 발생한다고 보고된다. 정확한 기전은 알려져 있지 않지만 타켓 분자에 따라 다르다. 또 다른 부작용으로는 급성 혈청음성 중증 근무력증(acute seronegative myasthenia gravis)이 있다.
면역관문억제제 부작용
면역관문억제제의 단독요법에 비해 오히려 B cell deletion과 면역억제제의 병용요법 시험에서 갑상선기능저하증의 발병률이 더 낮은 것으로 관찰되었다. 이는 면역관문억제제를 면역억제제와 결합하여 치료에 사용하면 독성이 적은 항암효과를 나타낼 수 있는 가능성을 시사한다. 이와 관련된 연구에서 장내 미생물군집에 서식하는 Bacteroides 속의 종과 같은 내재적 요인이 면역관련 부작용 발생에 관련이 있다는 것이 밝혀지기 시작했다.  이는 건강한 기증자의 분변 미생물 군집 이식 후 면역독성이 역전된 환자에서 추가적으로 입증되었다.
면역관문억제제 면역관문억제제 병합요법
면역관문억제제는 초기 임상연구에서 시도되었을 당시에 단독요법 혹은 서로 다른 기전의 두 가지 면역관문억제제를 병합하는 연구가 주를 이루었다. 면역관문억제제는 기존의 세포독성 항암제, 표적치료제 등의 약물뿐 아니라 방사선 요법 등의 다양한 치료들이 치료 직후 종양 주위 미세환경에서 면역학적 환경변화를 유발할 수 있으며 이 때 면역관문억제제를 주사하였을 때 면역반응이 극대화되면서 항암효과가 상승할 수 있다는 결과들이 보고되면서 임상 연구에서도 활발하게 병합요법이 시도되고 있다.
후쿠오카촌 (군마현)
후쿠오카촌(일본어: 福岡村)은 일본 군마현의 동부, 야마다군에 속해있던 촌이다.
가와우치촌 (군마현)
가와우치촌(일본어: 川内村)은 일본 군마현의 동부, 야마다군에 속해있던 촌이다.
아이오이촌 (군마현)
아이오이촌(일본어: 相生村)은 일본 군마현의 동부, 야마다군에 속해있던 촌이다.
우메다촌 (군마현)
우메다촌(일본어: 梅田村)은 일본 군마현의 동부 야마다군에 속해있던 촌이다.
규하쿠촌
규하쿠촌(일본어: 休泊村)은 일본 군마현 야마다군에 설치되었던 촌이다.
이나바 미노루
이나바 미노루(일본어: 稲葉 実 いなば みのる[*], 1951년 11월 8일 ~ )는 일본의 남성 성우. 시즈오카현 출신으로 켄 프로덕션 소속. 주로 1975년부터 활동해서 여전히 왕성하게 활동중인 원로 성우다.
장년부터 노인 좋은 캐릭터부터 비열한 악역 캐릭터도 있다고 한다. 말 그대로 좋은 카리스마의 일본의 남자 성우다.
야바가와촌
야바가와촌(일본어: 矢場川村)은 일본 군마현의 동부 야마다군에 설치되었던 촌이다.
코르넬리우스 란초스
코르넬리우스 란초스(라틴어: Cornelius Lanczos) 또는 란초시 코르넬(헝가리어: Lánczos Kornél)은 헝가리 태생 수학자로 라틴어화된 이름을 사용하였다.
누구를 위한 반역인가
〈누구를 위한 반역인가〉(The Counterfeit Traitor)는 1962년에 제작된 조지 시튼 감독의 미국 영화이다.
E8 격자
수학에서 E8 격자는 의 유일한 양의 정부호 짝 유니모듈러 격자이다. 이름은 E8 근계의 근 격자라는 사실에서 지어졌다.
E8 격자의 노름은 8개의 변수에서 양의 정부호 짝 유니모듈러 이차 형식이며, 역으로 이러한 이차 형식은 계수 8의 양의 정부호 짝 유니모듈러 격자를 구성하는 데 사용할 수 있다. 이러한 이차 형식의 존재는 1867년에 헨리 존 스티븐 스미스에 의해 처음으로 제시되었으며, 이 이차 형식의 첫 번째 명시적 구성은 1873년에 알렉산드르 코르킨과 예고르 졸로타레프에 의해 주어졌다. E8 격자는 1900년경 격자 자체의 기하학을 최초로 연구한 소롤드 고셋의 이름을 따서 고셋 격자라고도 한다.
E8 격자 격자점
E8 격자는 를 생성하는 이산 부분군이다. E8 격자는 다음과 같은 점 집합 Γ8 ⊂ R8에 의해 명시적으로 구성될 수 있다.
기호로 쓰면 다음과 같다.
E8 격자의 다른 구성은 다음과 같은 점 집합 Γ′8 ⊂ R8에 의한 것이다.
기호로 쓰면 다음과 같다.
격자 Γ8 및 Γ′8 은 동형이며 홀수 개의 임의의 반정수 좌표의 부호를 바꾸어 하나에서 다른 것으로 사상할 수 있다. 격자 Γ8 은 E8에 대한 짝 좌표계라고 하고, 격자 Γ′8은 홀 좌표계라고 한다. 달리 지정하지 않는 한 짝 좌표계를 사용한다.
E8 격자 성질
E8 격자 Γ8 은 다음과 같은 성질을 가진 의 유일한 격자이다.
짝 유니모듈러 격자는 8로 나누어 떨어지는 차원에서만 발생할 수 있다. 16차원에는 Γ8 ⊕ Γ8 과, Γ8 과 유사한 방식으로 구성된 Γ16의 두 가지 격자가 있다. 차원 24에는 Niemeier 격자라고 하는 격자가 24개 있다. 이들 중 가장 중요한 것은 리치 격자이다.
다음 (상삼각)행렬의 열은 Γ8의 기저이다.
Γ8 은 이러한 벡터의 정수 생성이다. 모든 가능한 기저는 이 행렬에 GL(8, Z) 원소의 오른쪽 곱셈을 하여 얻어진다.
Γ8에서 0이 아닌 가장 짧은 벡터의 길이는 √2이다. 이러한 벡터는 240개 존재한다.
이들은 유형 E8의 근계를 형성한다. 격자 Γ8 은 E8 근 격자와 동일하며, 이는 240개의 근의 정수 생성임을 의미한다. 8개의 단순근을 선택하면 Γ8의 기저가 된다.
E8 격자 구 채우기 및 입맞춤 수
E8 격자는 8차원 구 채우기 문제와 입맞춤 수 문제에 대한 최적해이다.
구 채우기 문제는 에서 같은 반지름을 가진, 속이 찬 n차원 구를 두 구가 겹치지 않도록 채우는 방법 중 가장 조밀한 것에 대한 문제이다. 격자 채우기(lattice packing)는 모든 구를 격자점의 중심에 배치하는 특수한 유형의 구 채우기이다. 반경이 1/√2인 구를 E8 격자점에 배치하면 밀도 인 의 격자 채우기를 얻는다.
Hans Frederick Blichfeldt는 1935년 논문을 통해 이는 8차원의 격자 채우기에 의해 달성될 수 있는 최대 밀도임을 증명하였다. 또한 E8 격자는 등각투영 및 스칼라배 변형을 고려하지 않는다면 이 밀도를 가진 유일한 격자이다. 마리나 뱌조우스카는 2016년에 이 밀도가 실제로 불규칙한 채우기 사이에서도 최적임을 증명하였다.
E8 격자 구 채우기 및 입맞춤 수
입맞춤 수 문제는 같은 반지름의 중심 구에 닿을 수 있는 고정된 반지름의 구의 최대 수를 묻는 문제이다. 위에서 언급한 E8 격자 채우기에서 주어진 구는 이웃한 240개의 구와 접촉하는데, 0이 아닌 최소 노름인 2를 노름으로 갖는 격자점이 240개 있기 때문이다. 이는 1979년에 8차원에서 가능한 최대 수라는 것이 밝혀졌다.
구 채우기 문제와 입맞춤 수 문제는 매우 어렵고 최적해는 1, 2, 3, 8 및 24차원에서만 알려져 있다. (입맞춤 수 문제의 경우 4차원에서도 알려져 있다.) 8차원과 24차원에서 해가 알려져 있다는 사실은 부분적으로 E8 격자와, 이와 유사한 24차원 격자인 리치 격자의 특수한 성질에서 비롯된다.
E8 격자 세타 함수
어떤 (양의 정부호) 격자 Λ를 다음과 같이 주어진 세타 함수와 연관시킬 수 있다.
격자의 세타 함수는 상반평면 위의 정칙 함수이다. 게다가, 계수 n의 짝 유니모듈러 격자의 세타 함수는 실제로 가중치 n/2의 모듈러 형식이다. 정수 격자의 세타 함수는 종종 에 대한 멱급수로 작성되고, 이때 qn의 계수는 노름 n인 격자점의 개수이다.
정규화해서 같은 형식을 같다고 간주하면 가중치 4와 레벨 1을 갖는 모듈러 형식은 아이젠슈타인 급수 G4(τ)가 유일하다. E8 격자에 대한 세타 함수는 G4(τ)에 비례해야 한다. 정규화는 노름 0인 벡터가 유일하다는 점을 사용하여 수정할 수 있고, 이를 통해
를 얻는다. 여기서 σ3(n)은 약수 함수이다. 따라서 노름 2n의 E8 격자 벡터의 수는 n의 약수의 세제곱의 합의 240배이다. 이 급수의 처음 몇 가지 항은 (OEIS의 수열 A004009)이다.
E8 세타 함수는 다음과 같이 야코비 세타 함수로 작성할 수 있다.
E8 격자 응용
1982년 마이클 프리드먼은 교차 형식이 E8 격자로 주어지는 E8 다양체라고 하는 4차원 다양체를 구성하였다. 이는 매끄러움 구조와 삼각화가 존재하지 않는 다양체의 예이다.
끈 이론에서 잡종 끈은 26차원 보손 끈과 10차원 초끈의 독특한 하이브리드이다. 이론이 올바르게 작동하려면 16개의 일치하지 않는 차원이 순위 16의 짝 유니모듈러 격자에서 압축되어야 한다. 이러한 격자는 Γ8⊕Γ8 와 Γ16 두 가지가 있다. 이는 E8×E8 잡종 끈과 SO(32) 잡종 끈으로 알려진 두 가지 버전의 잡종 끈으로 이어진다.
E8 격자 각주
Conway, John H.; Smith, Derek A. (2003). 《On Quaternions and Octonions》. Natick, Ma.: AK Peters, Ltd. ISBN 1-56881-134-9.  Chapter 9 contains a discussion of the integral octonions and the E8 lattice.
콰이터스
콰이터스(영어: The Quietus)는 존 도란과 루크 터너가 만든 영국의 온라인 음악 및 대중 문화 전문 잡지이다. 도란이 프리랜서 기자 및 비평가 그룹과 함께 이끌고 있다.
콰이터스 콘텐츠
콰이터스는 음악, 영화와 관련된 글을 쓰고 인터뷰도 진행한다. 또한 가끔씩 문학, 드라마, 건축, 그래픽 노블에 관한 글을 기고하기도 한다. 콰이터스를 만든 존 도란은 웹사이트를 "21세에서 73세 사이의 지적인 음악 팬"을 위한 곳이라고 묘사했다. 사이트의 스태프 중에는 멜로디 메이커, 셀렉트, 뉴 뮤지컬 익스프레스, Q에서 일했던 사람이 많다. 또한 BBC 라디오 1의 DJ 스티브 라마크, 교수 사이먼 프리스와 사이먼 프라이스 그리고 많은 사람들이 있다.
가장 잘 얼려진 칼럼 중에는 아티스트들이 개인적으로 좋아하는 13개의 앨범을 선택하는 베이커스 도즌(영어: Baker's Dozen)이 있다. 콰이터스의 인터뷰 내용들은 러시아, 브라질, 인도네시아 등 타국의 언론 매체가 사용해 왔다. 콰이터스는 또한 인디펜던트 음악가를 위한 공연 장소와 공연과 관련된 일을 하고 있다.
콰이터스 수상
2008년, 콰이터스는 레코드 오브 더 데이 어워드에서 스튜던트 퍼블리케이션 초이스 상을 받았다. 이듬해에는 같은 시상식에서 최우수 디지털 퍼블리케이션상을 수상하였으며, 도란은 올해의 라이브 리뷰 라이터 상을 수상하였다. 또한 같은 해에 인디펜던트지가 선정한 최고의 음악 웹사이트 25개에 선정되었다.
아마추어 레슬링
아마추어 레슬링(amateur wrestling)은 올림픽, 대학, 학자 및 기타 수준에서 실시되는 레슬링의 변형이다. 올림픽 게임에는 자유형과 그레코로만형의 두 가지 국제 레슬링 스타일이 있으며, 둘 다 UWW(세계 레슬링 연합)가 관리한다.
중학교와 고등학교 수준에서 레슬링 선수들은 스콜라스틱 레슬링에서 경쟁한다. 대학 레슬링에서는 일부 스콜라 레슬링 규칙에 약간의 차이가 있다.
격투기 종목인 종합격투기(MMA)의 인기가 급상승하면서 스포츠 내에서의 효율성과 핵심 종목으로서의 고려로 인해 아마추어 레슬링에 대한 관심이 높아지고 있다.
멜로디 메이커
멜로디 메이커(영어: Melody Maker)는 영국의 주간 음악 잡지로 최초의 주간 음악 출판지 중 하나이다. 1926년에 댄스 밴드 음악가들을 중점으로 한 잡지 발간을 시작하였다. 출판인은 로런스 라이트였으며, 첫 편집자는 에드거 잭슨이었다. 2001년 1월에는 장기간 동안 라이벌 관계를 유지해왔던 뉴 뮤지컬 익스프레스에 인수되었다.
멜로디 메이커 역사
원래 멜로디 메이커는 재즈 중점의 잡지였고, 영국의 음악 선구자 중 한 명이었던 맥스 존스가 있었다. 하지만 로큰롤 신의 관심도는 다른 곳보다 없었으며, 1952년에 생긴 뉴 뮤지컬 익스프레스에 밀리게 되었다. 멜로디 메이커는 1956년 4월 7일에 주간 싱글 차트(톱 20)를 발간하였으며, 1958년 11월 레코드 미러가 영국 음반 차트를 발표한지 2년 만에 LP 차트를 만들어냈다. 1964년부터는 단순한 오락거리가 아닌 진지한 음악 연구로 음악과 음악가들에게 접근하며 경쟁하였다. 크리스 웰치나 레이 콜먼과 같은 스태프들은 재즈 아티스트들에게만 적용했던 관점을 미국의 영향을 받은 록과 팝 그룹의 등장에 적용하였다.
멜로디 메이커 역사
1965년 3월 6일, 멜로디 메이커는 영국 정부에게 비틀즈가 훈장을 수여받아야 한다고 이야기하였으며, 그 해 6월 12일 네 명의 멤버 모두가 대영 제국 훈장을 받았다. 1960년대 후반에는 10대 중심의 NME보다 오래되었다는 점을 겨냥하며 명예를 회복하였다. 또한 포크나 재즈 같은 소수만이 듣는 관심사 전용 페이지와 악기에 대한 자세한 리뷰를 썼다.
1960년대 중반 웰치, 리처드 윌리엄스, 마이클 왓츠, 스티브 레이크와 같은 평론가는 대중음악을 진지하게 접근한 최초의 영국 언론인들로, 스틸리 댄, 캣 스티븐스, 레드 제플린, 핑크 플로이드, 헨리 카우와 같은 음악가를 조명하였다.
스타우로마토돈
스타우로마토돈(Stauromatodon, 학명: Stauromatodon mohli)는 악어목 피토사우루스과에 속하는 악어이다. 지금은 멸종된 종으로서 전체적인 몸길이가 4~6m인 거대한 악어에 속한다.
스타우로마토돈 특징
스타우로마토돈은 멸종된 디아프류 파충류 속이며 독일 트라이아스기 중기의 엘푸르트 지층에 사는 사우로스파르기스과와 관련이 있을 수 있다.그것은 스타우로마토돈 몰리라는 단일 종을 포함하고 있다. 스타우로마토돈은 피토사우루스과에 속하는 악어의 한 종류답게 육식의 먹이와 채식의 먹이를 모두 소화할 수가 있는 잘 발달된 위장을 가졌을 종으로 추측된다. 잘 발달된 뒷다리와 발에 있는 물갈퀴는 지상에서의 보행과 물속에서의 유용을 모두 신속하게 할 수가 있도록 했으며 꼬리까지도 매우 길게 발달되어 있다. 양턱에는 총 20개의 날카로운 이빨들이 나 있다. 먹이로는 당대에 서식했던 물고기, 갑각류를 포함하는 육식성의 먹이와 수생식물과 같은 초식성의 먹이를 모두 섭이했던 잡식성의 악어로 추정되는 종이다.
스타우로마토돈 생존시기와 서식지와 화석의 발견
스타우로마토돈이 생존했었던 시기는 중생대의 트라이아스기 후기로서 지금으로부터 2억년전~1억 8000만년전에 생존했었던 종이다. 생존했었던 시기에는 유럽을 중심으로 하는 강이나 호수에서 주로 서식했었던 악어이다. 화석의 발견은 2021년에 유럽의 국가 중에 하나인 독일의 트라이아스기에 형성된 지층에서 독일의 고생물학자들에 의하여 처음으로 화석이 발견되어 새롭게 명명된 종이다.
단세포 분석
세포생물학에서 단세포 분석은 단일 세포 수준에서 유전체학, 전사체학, 단백질체학, 대사체학 및 세포 간 상호작용에 대한 연구이다. 진핵 및 원핵 세포군 모두에서 이질성(heterogeneity)이 보여지므로, 단일 세포를 분석하면 대량의 세포 집단을 연구할 때 볼 수 없는 메커니즘을 발견할 수 있다. FACS(fluorescence-activated cell sorting)와 같은 기술을 사용하면 시료에서 특정 단일 세포를 정확하게 분리할 수 있다. 이는 처리량이 많은 단일 세포 분할 기술을 통해 동시에 수백 또는 수천 개의 단일 세포의 분자 분석이 가능하다; 이는 특히 유전자형이 동일한 세포에서 전사체 변이를 분석하는 데 유용하며, 그 외 감지되지 않는 세포 하위 유형을 정의할 수 있게 된다. 새로운 기술의 개발은 단일 세포의 게놈과 전사체를 분석하고 단백질체와 대사체를 정량하는 능력을 향상 시키고 있다. 질량 분석 기술은 단일 세포의 단백질체 및 대사체 분석을 위한 중요한 분석 기법이 되었다. 최근 발전으로 수백 개의 단일 세포에서 수천 개의 단백질 정량이 가능하게 되었고, 이로 인해 새로운 유형의 분석이 가능해졌다. In situ sequencing 및 형광 원위치 혼성화 (Fluorescence in situ hybridzation, FISH)는 세포를 분리하지 않아도 되며 조직 분석에 점점 더 많이 사용되고 있다.
단세포 분석 단일 세포 분리
많은 단일 세포 분석 기술은 각 세포의 분리를 필요로 한다. 현재 단일 세포 분리에 사용되는 방법으로 : 유전영동 디지털 분류(dielectrophoretic digital sorting), FACS, 동수집유장(hydrodynamic traps), 레이저 포착 현미해부(laser capture microdissection), 미세 유체 공학(microfluidics), 현미조작(micromanipulation), 연속희석법(serial dilution) 등이 있다.
유전영동 디지털 분류법은 미세유체칩의 반도체 제어 전극을 활용하여 유전영동(DEP) 케이지에서 단일 세포를 포획하는 기법으로, 세포의 식별은 형광 마커의 이미지 관찰을 통해 검증될 수 있다. 또한, 유세포에서 DEP 케이지의 반도체 제어 동작을 통해 정확히 전달되었는지 확인할 수 있다.
유체역학적 포획은 수동적 미세유체 수송에 의해 각각 주어진 시간에 "트랩"에 각 세포를 분리할 수 있다. 분리된 세포의 수는 시스템의 트랩 수에 기반하여 조작할 수 있다.
단세포 분석 단일 세포 분리
레이저 포착 현미해부 기술은 보고자 하는 조직 샘플에서 개체 세포 또는 특정 부분을 해부하고 분리하기 위해 레이저를 사용한다. 이 방법은 현미경으로 세포를 관찰하여 분석할 부분을 식별하고 표지하여 레이저로 세포를 절단하게 된다. 그런 다음 분석을 위해 세포를 추출한다.
수동 단일 세포 선택은 세포를 현미경으로 관찰하고 마이크로피펫 을 사용하여 선택하는 방법이다.
미세 유체 공학은 추후 분석을 위한 개별 세포의 분리에 사용된다. 다음 원칙은 단일 세포의 분리를 위한 다양한 미세 유체 과정을 간략하게 설명하고 있다: droplet-in-oil 기반 분리, 공기막 밸브 및 유체 역학 세포 트랩. Droplet-in-oil 기반 미세 유체는 분리된 aqueous droplet을 유지하기 위해 오일로 채워진 채널을 사용한다. 이를 통해서 단일 세포는 오일 기반 채널 내부에 들어가 분리될 수 있다. 공압 멤브레인 밸브는 멤브레인 편향에 의한 개별 세포의 분리를 위해 공기압 조작을 사용한다. 압력의 조절은 미세 유체 네트워크에서 채널을 열거나 닫을 수 있도록 한다. 일반적으로 이 시스템은 운영자가 필요하며 제한된 처리량을 가지고 있다.
단세포 분석 단일 세포 분리
라만 핀셋 기술은 라만 분광법과 광학 핀셋이 결합된 기법으로 레이저 빔을 사용하여 세포를 포획하고 조작하는 데 사용된다.
유체역학 기반 미세유체 바이오칩의 개발은 수년에 걸쳐 증가하고 있다. 이 기술에서 세포는 단일 세포 분석(SCA)을 위해 특정 영역에 갇혀 있게 된다. 이는 일반적으로 광학, 전기, 자기 또는 음향과 같은 외부 힘 필드의 적용 없이 발생한다. 세포의 자연 상태에서 SCA에 대한 통찰력을 탐구할 필요가 있으며 이러한 기술의 개발은 해당 연구에 매우 중요하다. 연구원들은 시장 및 연구원 요구에 맞는 바이오칩 장치를 개발할 필요성을 강조하고 있으며, 유체역학적 미세유체학은 수동적인 랩온칩의 개발을 용이하게 한다.
단세포 분석 유전체학
단일 세포 유전체학은 세포에서 발견되는 DNA 사본의 증가에 크게 의존하므로 염기서열 분석에 충분하다. 이는 전체 게놈 증폭 (WGA)을 위한 전략의 개발로 이어졌다. 현재 WGA 전략은 세 가지 범주로 나뉘어진다.
Adapter Linker PCR WGA는 aCGH와 NGS 저역 통과 시퀀싱과 함께 매우 낮은 Allelic Dropout 효과로 인해 이배체 단일 세포 돌연변이 분석 그리고 낮은 노이즈로 인해 복제수 변이 프로파일링에서 가장 우수한 성능을 보이는 것으로 많은 비교 연구를 통해 보고되었다. 이 방법은 고정 및 고정되지 않은 인간 세포에만 적용할 수 있다.
단세포 분석 유전체학
널리 채택된 WGA 기술 중 하나는 축중 올리고뉴클레오티드 기반 중합효소연쇄반응(DOP-PCR)으로, 이는 잘 확립된 DNA 증폭 방법인 PCR을 사용하여 많은 프라이머 조합을 사용하여 전체 게놈을 증폭한다. 이 방법은 간단하지만 게놈 적용 범위가 매우 낮은 것으로 나타났다. 이에 따라, DOP-PCR는 무작위 프라이머 및 Φ29 DNA 중합효소와 같이 높은 정확도를 가지는 효소를 사용하여 다중 변위 증폭 (MDA)을 통해 보다 더 큰 단편과 더 큰 게놈 범위의 증폭이 가능하도록 개선되어야 한다. 이러한 개선에도 MDA는 여전히 서열 의존적 편향을 보인다 (서열로 인해 게놈의 특정 부분이 다른 부분보다 더 많이 증폭된다). DOP-PCR 및 MDA에서 볼 수 있는 편향을 크게 피하기 위해 표시된 방법은 다중 결합 및 루프 기반 증폭 주기 (MALBAC)이다. 이 시스템의 편향은 DNA 사본의 사본을 만드는 대신 원래의 DNA 가닥만 복사함으로써 감소된다. MALBA 사용의 주요 단점은 DNA를 복사하는 데 사용되는 효소로 인해 DOP-PCR 및 MDA에 비해 정확도가 떨어진다는 것이다. 위의 기술 중 하나를 사용하여 증폭된 DNA 가닥은 Sanger 또는 NGS( 차세대 시퀀싱)를 사용하여 시퀀싱할 수 있다.
단세포 분석 유전체학
단일 세포 수준에서 게놈을 연구하는 데에는 두 가지 주요 활용 방법이 있다. 하나는 표현형 차이가 자주 보이는 박테리아 개체군에서 발생하는 변화를 추적하는 것이다. 이러한 차이는 집단에서의 대량 시퀀싱에서는 놓칠 수 있지만 단일 세포 시퀀싱에서는 관찰이 가능하다. 두 번째는 활용 방법은 암의 유전적 진화를 연구하는 것이다. 암세포는 끊임없이 돌연변이를 일으키기 때문에 암이 유전적 수준에서 어떻게 진화하는지 보는 것은 관심을 가지기 매우 충분하다. 이때 나타나는 체세포 돌연변이 및 복제 수 이상 패턴은 단일 세포 시퀀싱을 사용하여 관찰할 수 있다.
단세포 분석 전사체학
단일 세포 전사체는 단일 세포 게놈과 유사한 시퀀싱 기술을 사용하거나 형광 제자리 혼성화를 통한 직접 검출을 사용한다. 전사체를 정량하기 위한 첫 번째 단계는 역전사 효소를 사용하여 RNA로 cDNA을 합성하여 유전체학에서 수행된 것처럼 NGS 방법을 통해 세포의 정보를 시퀀싱할 수 있도록 하는 것이다. 한 번 합성되면, 시퀀싱을 위한 cDNA가 충분하지 않으므로, 단일 세포 유전체학에서 논의된 동일한 DNA 증폭 기술이 cDNA에 적용된다. 혹은, RNA 혼성화 probe에 부착된 형광 물질을 사용하여 특정 서열을 식별하고 다양한 RNA probe를 순차적으로 적용하여 포괄적인 전사체를 구축할 수 있다.
단일 세포 전사체의 목적은 각 세포에서 어떤 유전자가 발현되는지 확인하는 것이다. 전사체는 단백질 수준에서 증폭이 어렵기 때문에 단백질체 대신 유전자 발현을 정량화하는 데 종종 사용된다.
단세포 분석 전사체학
이 기술을 사용하여 유전자 발현을 연구하는 데에는 세 가지 이유가 있다. 이는 유전자 역학, RNA 스플라이싱 및 세포 유형을 연구하기 위함이다. 유전자 역학은 일반적으로 어떠한 유전자 발현의 변화가 다른 세포 특성에 영향을 미치는지 확인하기 위해 연구된다. 예를 들어, 이러한 유형의 전사체 분석은 종종 배아 발달을 연구하는 데 사용되었다. RNA 스플라이싱 연구는 다양한 전사체 이소폼의 조절을 이해하는 데 중점을 두고 있다. 또한, 단일 세포 전사체는 세포 유형화에 사용되어 왔으며, 세포에서 발현된 유전자는 세포 유형을 식별하는 데 사용된다. 세포 유형화의 주요 목표는 알려진 유전 표지가 없는 세포의 정체를 확인하는 방법을 찾는 것이다.
단세포 분석 단백질체학
단일 세포 단백질체학에는 항체 기반 방법, 형광 단백질 기반 방법 및 질량 분광법 기반 방법의 세 가지 주요 접근 방식이 있다.
항체 기반 방법은 관심 단백질에 결합하기 위해 설계된 항체를 사용하며, 여러 다른 기술 중 하나를 사용해 여러 개별 표적을 상대적으로 많이 식별할 수 있다.
단세포 분석 단백질체학
이미징 : 항체는 양자점 또는 유기 형광단으로 표지된 같은 형광 분자에 결합하여 형광 현미경으로 검출될 수 있다. 서로 다른 색의 양자점 또는 특정 형광단이 각 항체에 부착되어 있기 때문에 단일 세포에서 여러 개의 서로 다른 단백질을 식별할 수 있다. 양자점은 샘플을 손상시키지 않고 항체에서 씻어낼 수 있으므로, 동일한 샘플에서 이 방법을 사용하여 단백질 정량을 여러 번 수행할 수 있다. 유기 형광단을 기반으로 하는 방법의 경우, DNA-혼성과 같이 가역적 연결에 의해 부착되거나  (저염 조건에서 녹거나 해리될 수 있다) 화학적으로 비활성화되어 여러 번의 분석이 가능한 형광 표지를 사용하여 각 주기당 3-5개의 표적을 정량화한다. 이러한 접근법은 환자 생검 샘플(예: 암)에서 풍부한 단백질을 정량하여 조직 그리고/또는 종양에서 가변 단백질 발현을 표시하고 암 치료에 대한 반응으로 단백질 발현 및 세포 신호전달의 변화를 측정하기 위해 사용되었다.
단세포 분석 단백질체학
질량 세포분석 : 세포나 조직에서 흔히 발견되지 않는 희소 금속 동위원소를 개별 항체에 부착하여 질량분석기로 단백질을 동시에 검출하고 민감하게 식별할 수 있다. 이러한 기술은 단일 세포에서 많은 표적 (최대 38개)를 동시에 정량화하기 위해 다중화될 수 있다.
항체-DNA 정량화 : 또 다른 항체 기반 방법은 단백질 수준을 DNA 수준으로 변환하는 것이다. DNA로의 전환은 단백질 수준을 증폭하고 NGS를 사용하여 단백질을 정량화하는 것을 가능하게 한다. 하나의 접근 방식으로, 정량화해야 하는 각 단백질에 대해 2개의 항체가 선택된다.  그럼 다음 두 항체는 상보적인 단일 가닥 DNA가 연결되도록 수정된다. 두 개의 항체가 단백질에 결합하면 상보적인 가닥이 결합되어 DNA의 이중 가닥 부분이 생성되고 PCR을 통해 증폭될 수 있다. 한 단백질에 대해 설계된 각 항체 쌍은 다른 DNA 서열로 표지된다. 그런 다음 PCR을 통해 증폭된 DNA를 시퀀싱하고 단백질 수준에서 정량할 수 있다.
단세포 분석 단백질체학
질량 분광법 기반 단백질체학에서 펩타이드 식별을 위한 세 가지 주요 단계가 있다: 샘플 준비, 펩타이드 분리 및 펩타이드 식별. 몇몇 그룹은 비정상적으로 크고 분석에 충분한 물질을 제공할 수 있는 난모세포 또는 초기 분열 단계 세포에 초점을 맞추었다. 또 다른 접근 방식으로, 질량 분석법에 의한 단일 세포 단백질체학(SCoPE-MS)은 운반체 세포와 단일 세포 바코드를 결합하여 포유동물 세포에서 전형적인 세포 크기(직경 10-15μm)를 가진 수천 개의 단백질을 정량화했다. 2세대 SCoPE-MS인 SCoPE2는 자동화 그리고 샘플 준비의 간결화를 통해 처리량을 증가시켰다; 하나의 접근 방법은 MAMS(질량 분석을 위한 마이크로어레이)로, recipient site와 주변 영역 간의 습윤성의 차이를 이용하여 빠른 속도로 부분 표본을 할 수 있다. 또한, LC-MS/MS 및 펩타이드 식별의 데이터 기반 최적화를 통해 정량적 신뢰성과 단백질체학 범위를 개선하였다. 분석을 위해 펩타이드를 분리하는 여러 방법이 있는데, 여기에는 필터 지원 샘플 준비 (FASP), 자기 비드 사용 또는 일련의 시약 및 원심 분리 단계의 사용이 포함된다.  서로 다른 크기를 가진 단백질의 분리는 모세관 전기영동 (CE) 또는 액체 크로마토그래피 (LC)를 사용하여 수행할 수 있다 (질량 분광법과 함께 액체 크로마토그래피를 사용하는 것은 LC-MS라고도 한다). 이 단계는 탠덤 질량 분광법 (MS/MS)을 통한 단백질의 정량화 전에 펩타이드에 순서를 부여한다. 정량화 방법에 있어 주요 차이점은 일부는 펩타이드에 탠덤 질량 표지(TMT) 또는 디메틸 라벨과 같은 라벨을 사용하여 특정 단백질이 어느 세포에서 유래했는지(각 세포에서 유래한 단백질은 다른 라벨을 가짐) 식별하는 데 사용되는 데 반면, 다른 것들은 라벨을 사용하지 않고 개별적으로 세포를 정량화한다는 것이다. 질량 분석 데이터는 식별된 펩타이드에 대한 정보를 단백질 수준의 정량화로 변환하는 데이터베이스를 통해 실행되어 분석된다.
단세포 분석 단백질체학
단백질체를 연구하는 목적은 단일 세포 수준에서 세포의 활동을 보다 더 이해하는 것이다. 단백질은 세포가 어떻게 작용하는지 결정하는 역할을 하므로 단일 세포의 단백질체에 대한 이해는 세포가 작동하는 방식과 다양한 환경 자극으로 인해 세포에서 유전자 발현이 어떻게 변화하는지 이해할 수 있도록 도와준다. 전사체학은 단백질체학과 같은 목적을 가지고 있지만 전사 후 조절 을 고려하지 않기 때문에 세포의 유전자 발현을 결정하는 데에는 정확하지 않다. RNA 수준과 단백질 수준의 차이를 연구하면 전사 후 조절되는 유전자에 대한 통찰력을 얻을 수 있기 때문에 전사체학은 여전히 중요하다.
단세포 분석 대사체학
단일 세포의 대사체를 정량화하는 데 사용되는 네 가지의 주요 방법이 있으며, 이는 형광 기반 검출, 형광 바이오센서, FRET 바이오센서 및 질량 분광법이다. 앞에 나열된 세 가지 방법은 형광 현미경을 사용하여 세포의 분자를 확인한다. 일반적으로 이러한 분석은 관심 분자에 부착된 작은 형광 표지를 사용하지만, 이는 단일 세포 대사체학에는 너무 침습적이며 대사 산물의 활성을 변형시킬 수도 있다. 이 문제에 대한 해결 방법으로 관심 대사 산물에 결합할 때 형광을 발하는 대사 산물 검출기 역할을 하는 형광 단백질을 사용하는 것이다.
단세포 분석 대사체학
질량 분광법은 단일 세포 대사체학에 가장 자주 사용되는 방법이 되고 있다. 이 방법의 장점은 모든 관심 분자에 대한 형광 단백질을 개발할 필요가 없고 펨토몰 범위의 대사 산물까지 감지할 수 있다는 것이다. 단백질체학에서 논의된 방법과 유사하게, 질량 분광법을 모세관 전기영동법과 같은 분리 기술과 결합하여 대사 산물을 정량할 수 있었다. 이 방법은 또한 펨토몰 농도에 존재하는 대사 산물을 검출할 수 있다. 모세관 마이크로샘플링을 활용하는 또 다른 방법은 이온 이동성 분리가 있는 질량 분광법과 결합하여 단일 세포 대사체학에 대한 분자 범위 및 이온 분리를 향상시키는 것으로 입증되었다. 연구원들은 현재 기술의 부족한 점을 충족시킬 수 있는 기술을 개발하기 위해 노력하고 있다: 높은 처리량, 풍부하지 않거나 낮은 이온화 효율을 가지는 대사 산물에 대한 더 높은 민감도, 우수한 재현성, 대사 산물의 정량화.
단일 세포 대사체학의 목적은 암, 줄기 세포, 노화 및 약물 내성 발달에 대해 분자 수준에서 더 나은 이해를 얻는 것이다. 일반적으로 대사체학의 초점은 대부분 분자 수준에서 세포가 환경 스트레스에 반응하는 방식을 이해하고 세포 기능에 대한 보다 역동적인 이해를 제공하는 것이다.
단세포 분석 세포 간 상호작용
세포 간 상호작용은 안정적이고 일시적인 상호작용이다.
윈트 신호전달 경로
윈트 신호전달 경로(영어: Wnt signaling pathway)는 Wnt 신호 단백질이 세포 표면의 수용체에 결합해 시작되는 신호전달 경로의 한 부류이다. Wnt는 초파리 날개 형성에 관여하는 것으로 알려진 Wingless 유전자와 종양형성 유전자로 알려졌던 int-1의 혼성어이다. 윈트 신호전달은 세포의 증식과 이동,세포 분화 및 암을 포함한 다양한 질병에 관여한다. 윈트 신호는 다른 세포와의 상호작용(근거리분비)과 자가세포에 대한 상호작용(자가분비)을 모두 사용한다. 윈트 신호전달은 초파리부터 사람에 이르기까지 다양한 동물에서 진화생물학적으로 보존되어있다.
윈트 신호전달에는 전형적으로 세가지 특징적인 경로가 있다:
이 세가지 경로는 Wnt 리간드 단백질이 프리즐드 수용체(Frizzled receptor, Fz)에 결합함으로써 활성화 된다. 활성화된 생물학적 신호는 세포 내부의 디셰벌드 단백질(Dishevelled protein, Dsh)로 전달된다.
윈트 신호전달 경로
표준 윈트 신호전달 경로는 세포의 증식과 관련된 유전자 발현을 조절하며 SPATS1 유전자에 의해 음성 조절된다.  비표준 평면 세포 극성 신호전달 경로는 세포의 모양을 결정하는 세포골격을 조절한다. 비표준 윈트/칼슘 신호전달 경로는 세포 내부의 칼슘 농도를 조절한다.
윈트 신호전달은 그 기능이 발암형성(carcinogenesis)에서 처음 확인되었고 이후 배아 발달에서 기능이 규명되었다. 배아 형성 과정에서 윈트 신호전달은 체축(body-axis) 형성과 세포 운명 결정(Cell fate determination), 세포 증식, 세포 이동을 조절한다. 이러한 과정은 뼈와 심장, 근육을 포함한 주요한 조직의 형성에 필수적인 기능을 한다.
윈트 신호전달이 배아 발달에 관여한다는 사실은 초파리 배아를 이용한 연구에서 규명되었다. 이후, 마우스를 이용한 실험에서 초파리 배아의 기형과 연관된 유전자가 유방암 발달에도 관여함이 밝혀졌다.
윈트 신호 전달은 골수와 피부, 장의 조직 재생에도 관여한다
윈트 신호전달은 유방암과 전립선암, 악성교모세포종(악성 뇌암), 2형 당뇨 등 다양한 질병에서 임상학적 중요성이 밝혀지고 있다.
윈트 신호전달 경로 역사와 어원
윈트 신호전달의 발견은 종양성 레트로바이러스 연구에 기원을 두고 있다. 1982년 Roel Nusse와 Harold Varmus가 마우스 유방 종양 바이러스를 실험쥐에 감염시켜 해당 바이러스가 실험쥐의 어떤 유전자에 돌연변이를 일으켜 유방 종양을 발생시키는지 연구했다. 연구진은 새로운 원종양유전자(progo-oncogene)를 발견하였고 int-1 (integration 1)으로 명명하였다. 이후 Christiane Nüsslein-Volhard와 Eric Wieschaus가 1987년 int-1 유전자가 파리 유충의 발달을 조절하는 Wingless(Wg) 유전자와 상동(homolog)라는 것을 밝혔다. Wg는 int-1이 발견되기 이전부터 알려진 유전자였는데 해당 연구를 통해 int-1 유전자가 실상은 Wg와 동일한 유전자임이 밝혀졌다. 해당 연구진에서 후속연구로 Wg 유전자가 배아 발달에서 몸분절형성에 관여하는 체절 극성 유전자(segment polarity gene)이라는 것과 마우스에서 발견된 포유류의 int-1 유전자도 배아 발달에 관여한다는 것을 밝혀 1995년 노벨 생리의학상을 수상했다.
윈트 신호전달 경로 역사와 어원
이와 비슷한 시기에 오늘날 윈트 신호 전달 경로에서 핵심적인 단백질들로 알려진 아실기전이효소인 포큐파인(porcupine)과 인단백질인 디셰벌드(Dishevelled), 전사인자인 베타-카테닌(beta-catenin) 등도 발견되었다. 이후 수년 사이에 윈트 신호 전달의 핵내 작용자인 TCF/LEF 전자인자와 윈트의 수용체인 프리즐드(Frizzled), 그리고 공작용수용체인 LRP가 발견되면서 윈트 신호 전달에 대한 전체적인 경로가 정립되었다.
지속적인 연구를 통해 추가적인 Int-1 연관 유전자가 발견되었으나 이러한 유전자가 발견된 방식이 Int-1과 달라 int 유전자라는 이름이 부적절하게 되었다. 이에 따라 int/Wingless 단백질족은 Wnt 단백질족이 되었고 int-1은 Wnt1이 되었다. Wnt는 "Wingless-related ingegration site"를 의미하는 int와 Wg의 합성어이다.
윈트 신호전달 경로 단백질
Wnt 단백질은 350~400개의 아미노산에 지질이 결합된 당단백질로 구성되어 있다. 모든 Wnt 단백질은 완전히 보존된 세린 잔기(Serine residue)에 팔미톨레산(Palmitoleic acid)이 지질화(lipidation) 되어있다. 이러한 팔미톨레산화(Palmitoleoylation)은 Wnt가 운반단백질은 Wntless(WLS)에 결합해 세포막으로 이동해 분비되는데 필수적이다. 또한, Wnt 단백질이 프리즐드 수용체와 결합하는데 있어서도 필수적인 역할을 한다. Wnt 단백질은 적절하게 분비되기 위해 당화(Glycosylation)된다.
윈트 신호 전달에 관여하는 Wnt 리간드 단백질과 프리즐드 수용체 단백질은 초파리(Drosophila)와 손톱개구리(Xenopus), 사람을 포함한 포유류에서도 진화생물학적으로 보존되어있다. 포유류의 경우, 19종의 윈트 단백질과, 10종의 프리즐드 수용체를 지니고 있다.
윈트 신호전달 경로 매커니즘
Wnt 단백질은 소포체에 존재하는 아실기전이효소인 포큐파인(porcupine) 효소에 의해 팔미톨레산(palmitoleic acid)이 결합하여 성숙한 Wnt가 된다. 이후 엔도좀을 통해 골지체로 이동한 윈트는 윈트리스(Wntless, WLS)라는 운반 단백질과 결합한 뒤 엑소좀에서 알부민과 같은 지단백질과 결합하여 세포 외막으로 분비된다. 엑소좀에 남아있는 WLS는 엔도좀을 통해 다시 골지체로 이동하거나 리소좀에서 분해된다.
윈트 신호전달 경로 매커니즘
윈트 신호전달은 Wnt 단백질이 프리즐드 수용체(Fz)의 N-말단에 존재하며 세포 외부로 노출된 CRD(Cysteine-rich domain) 도메인에 결합함으로써 시작된다. Fz는 세포막을 7번 가로지르는 막단백질로, 기존의 전형적인 G-단백질 결합 수용체(GPCRs)과는 별개의 단백질족으로 분류된다. Fz가 Wnt와 상호작용하기 위해 LRP5/6(lipoprotein receptor-related protein)나 RTK(Receptor Tyrosine Kinase), ROR2와 같은 공자극수용체(co-receptor)를 필요로 한다. 윈트는 팔미톨레산을 통해 프리즐드 수용체와 결합하고 다른 한쪽으로 LRP 공자극수용체와 결합해 이형복합체(hetero complex)를 이루게 된다.
윈트 신호전달 경로 매커니즘
윈트 신호가 활성화되면 신호는 세포질에 존재하는 디셰벌드(Dishevelled, Dsh) 단백질로 전달된다. 신호는 Fz와 Dsh의 직접적인 상호작용으로 전달된다. Dsh는 모든 후생동물(Metazoa)에 존재하며, 매우 잘 보존된 단백질 도메인을 지니고 있다. N-말단의 DIX 도메인과 중앙의 PDZ 도메인, C-말단의 DEF 도메인이 Dsh의 보존된 도메인이다. 이러한 도메인들은 Dsh로 하여금 윈트 신호전달에서 다양한 신호전달로 가는 갈림길을 제공하며, 각각의 세부적인 신호전달은 서로 다른 조합의 도메인과 상호작용한다.
가장 잘 규명된 세가지 윈트 신호전달 경로는 표준 윈트신호 전달 경로와 비표준 평면 세포 극성 선호전달, 비표준 윈트/칼슘 신호전달이다. 여기서 표준과 비표준의 차이는 해당 신호 경로에 베타-카테닌(beta-catenin)이라는 단백질이 포함되는지 여부에 있다. 표준 신호전달 경로는 베타-카테닌을 포함하지만 비표준 신호전달 경로는 베타-카테닌이 포함되지 않은 별도의 신호전달 체계를 지닌다.
윈트 신호전달 경로 매커니즘
표준 윈트 신호전달(Canonical Wnt signaling pathway) 또는 윈트/베타-카테닌 신호전달(Wnt/beta-catenin signaling)은 윈트 신호 전달에서 가장 대표적이고 잘 알려진 신호 전달이다. 이 경로는 Wnt가 Fz에 결합되면 전사 인자인 세포질 내 베타-카테닌의 축적을 일으킨다. 세포질에 축적된 베타-카테닌은 결과적으로 핵 내부로 들어가 전사보조활성자(transcriptonal coactivator)로 작용한다.
윈트 신호전달 경로 매커니즘
Wnt OFF: Wnt가 없는 상태에서는 Fz는 LRP 공자극수용체와 복합체를 이루지 못하며, LRP 수용체는 윈트 신호 억제자인 DKK1과 크리멘(Kremen) 수용체와 결합하여 비활성 상태를 유지한다. Wnt가 없을 때는 파괴복합체가 베타-카테닌을 정상적으로 분해하기 때문에 세포질 내에 베타-카테닌이 축적되지 않는다. 파괴복합체는 Axin과 APC(adenomatosis polyposis coli), PP2A(protein phosphatase 2A), GSK3(Glycogen Synthase Kinase 3), CK1α(Casein Kinase 1α)로 이루어져 있다. 파괴복합체는 베타-카테닌에 유비퀴틴을 붙여 단백질 분해 효소 복합체인 프로테아좀에 의해 분해되도록 만든다. 추가적인 억제 작용으로, 핵 내에서 TCF-1은 베타-카테닌이 없는 상태에서는 Groucho 전자 인자와 함께 전자 억제자로 작용해 유전자의 발현을 억제시킨다.
윈트 신호전달 경로 매커니즘
Wnt ON: Wnt가 Fz 수용체와 LRP5/6 공자극 수용체에 결합하면 파괴복합체의 기능이 억제된다. 이는 Wnt가 Axin의 위치를 변화시키고 파괴복합체를 세포막으로 이동시키기 때문이다. 다른 단백질에 의해 파괴복합체가 인산화되면 Axin이 LRP5/6의 세포질 내부 말단에 결합한다. Dsh가 인산화로 인해 활성화되면 Dsh 내의 DIX와 PDZ 도메인이 GSK3의 활성을 억제해 파괴복합체가 기능하지 못하도록 만든다. 결과적으로 베타-카테닌이 축적되고 핵 내부로  들어가 TCF/LEF 전사인자와 함께 유전자 발현을 유도하게 된다. 핵 내부에서 타겟 유전자를 억제하고 있던 TCF는 베타-카테닌이 들어오면 Groucho 대신 베타-카테닌과 결합해 억제자가 아닌 전사보조활성자로 작용한다. 베타-카테닌은 이후 BCL9와 Pygopus, Parafibromin/Hyrax와 같은 전사인자들을 유도한다. 필요한 전사인자들이 모두 모이면 c-Myc, 사이클린D(CyclinD)과 같이 세포 분열 및 증식에 관여하는 유전자의 발현을 유도한다.
윈트 신호전달 경로 매커니즘
비표준 윈트 신호 전달 경로로는 비표준 평면 세포 극성(Planar Cell Polarity) 신호전달 경로와 비표준 윈트/칼슘 신호 전달 경로가 존재한다.
(1) 비표준 PCP 신호전달 경로(Non-canonical PCP signaling pathway)는 Wnt5a나 Wnt11과 같은 Wnt 리간드 단백질이 LRP5/6이 아닌 PTK3나 ROR2 수용체(Receptor tyrosin kinase-like Orphan Receptor)와 같은 공자극수용체에 결합한다. Wnt가 Fz와 공자극수용체에 결합하면 Dsh가 DIX와 PDZ 도메인을 이용해 DAMM1이라는 Dsh 연관 보조활성자 단백질과 결합해 복합체를 이룬다. 이 복합체는 G-단백질인 Rho를 활성화시킨다. Rho는 세포골격을 조절하는 주요 인자 중 하나인 ROCK(Rho-assiciated kinase)을 활성화 시킨다. Dsh는 이 외에도 RAC1이나 JNK와 같은 GTP 분해 효소를 활성화 시켜 세포의 이동에 중요한 기능을 하는 엑틴(actin)과 세포 골격 구성을 촉진시킨다.
(2) 비표준 윈트/칼슘 신호전달 경로(Non-canonical Wnt/Ca2+ signaling pathway)는 소포체의 칼슘 방출을 촉진해 세포내 칼슘 농도를 높이는 역할을 한다. Wnt 리간드가 Fz 수용체와 RYK와 같은 공자극 수용체와 결합하여 Dsh와 직접적으로 상호작용하여 특정 도메인을 활성화 시킨다. 이 신호전달에서 관여하는 Dsh 도메인은 PDZ와 DEP 도메인이다. Fz 수용체는 G-단백질 삼합체와 직접 상호작용한다. Dsh와 G-단백질 삼합체에 의한 자극은 PLC(phospholipase C) 효소를 활성화시킨다. PLC가 활성화 되면, 세포막의 PIP2를 DAG와 IP3로 잘라낸다. IP3는 소포체에 존재하는 수용체와 결합해 소포체의 칼슘을 세포질로 방출시킨다. 세포질 내 DAG와 칼슘 농도가 증가하면 PKC를 통해 Cdc42 단백질이 활성화된다. Cdc42 단백질은 배아 형성 과정에서 복부 패턴화에 중요한 역할을 하는 단백질이다. 칼슘 농도가 증가하면 칼시뉴린(Calcineurin) 단백질과 CaMKII 단백질이 활성화 된다. CaMKII는 전사인자인 NFAT(Nuclear Factor of Activated T cells) 단백질의 활성화를 유도한다. NFAT은 세포 부착과 이동에 관여한다. 칼시뉴린은 TAK1와 NLK 인산화 효소를 활성화시킨다. TAK1과 NLK가 활성화되면 TCF/베타-카테닌을 억제해 표준 윈트 신호전달 경로를 억제한다. 비표준 윈트/칼슘 신호전달은 조혈모세포 유지와 조골세포 생성에 관여하며, 암의 생성에도 관여한다.
윈트 신호전달 경로 윈트 신호로 유도되는 세포 내 반응
윈트 신호는 배아 발달에 있어 매우 중요한 역할을 한다. 윈트 신호 전달은 사람과 개구리, 무지개 송어, 예쁜꼬마선충, 초파리 등 척추 동물과 무척추동물 모두에게서 발견된다. 초파리 배아 발달 시 앞축과 뒷축의 형성에 관여해 체절 극성(segment polarity)에 관여한다. 세포 분화에도 관여해 폐나 난소와 같은 기관 형성에도 중요한 역할을 한다. Wnt는 세포 증식과 이동을 적절히 조절함으로써 이러한 조직 발달에 관여한다. Wnt의 주요한 기능은 체절 형성과 세포 운명 결정, 세포 증식, 세포 이동이다.
배아 발달의 초기 과정에서 1차 체절 형성은 유기체 형성에 있어서 가장 중요한 단계이다. 여기서 축은 전후축, 배복축, 좌우축을 의미한다. 윈트 신호전달은 전후축과 배복축의 형성에 관여한다.
세포 운명 결정 혹은 세포 분화는 분화되지 않은 세포가 더욱 특정한 세포로 변하는 것을 의미한다. 윈트 신호는 전분화능 줄기세포를 중간엽과 내배엽 전구 세포로 분화를 유도한다. 이러한 전구세포는 추가적인 분화를 거쳐 내피 세포와 심장 세포, 혈관의 평활근이 된다. 윈트 신호는 조혈모세포로부터 혈구 생성을 촉진시키는 기능을 지니고 있다.