뇌 발달과정에서 중요한 역할을 수행하는 cdk5와 이를 조절하는 것으로 알려진 p67 및 p35 유전자 발현양상을 발달과 정의 흰쥐 뇌 조직절편에서 in situ hybridization 조직화학법으로 확인하여 비교하였다. cdk5 mRNA는 흰쥐 뇌에서 신경세포 증식이 시작되는 배자기 12일(E12)에 이미 신경계 전반에 걸쳐 발현하였으며, 그 후 점차 발현이 증가하여 E20에서 출생 후 3일(P3)에 가장 높게 발현하였으며, 대뇌 겉질, 해마, 치아이랑, 시상, 시상하부 및 아래둔덕에서 특히 높은 발현을 보였다. cdk5는 뇌 신경세포 성숙이 진행되는 출생 후에도 비교적 높은 발현을 유지하였으며 성숙한 흰쥐 뇌에서는 해마, 치아이랑, 소뇌 및 맥락얼기에서 높은 발현을 보였다. p35 mRNA는 E16부터 E20까지뇌 전반에서 높은 발현을 보였으며 특히 cdk5가 높게 발현하는 대뇌 겉질, 해마, 치아이랑, 시상, 시상하부 및 아래둔덕에서 높은 발현을 보였다. 출생 후 p35의 발현 정도 및 발현부위는 현저하게 감소하는 양상을 보였으며, 특히 시상, 시상하부, 중뇌 및 소뇌에서 cdk5와 현저한 발현의 차이를 보였다. p67 mRNA는 배자기에 p35와 유사하게 뇌 전반에 걸쳐 발현 하지만 발현 양에서 p35보다 낮았던 반면, 신경세포 분화 및 성숙이 주로 일어나는 출생 후에는 p35보다 높은 발현을 유지하였으며 cdk5가 출생 후 높게 발현하는 부위들에서 cdk5와 일치하여 높은 발현을 보이는 양상을 확인할 수 있었다. 이상의 결과에서 cdk5는 흰쥐 뇌 발달과정에서 신경세포의 이동 및 분화에 작용할 뿐만 아니라 신경세포 증식 및 성숙 과정에도 관여할 것으로 생각되며 신경세포의 이동에는 p35가 주로 조절 작용을 할 것이며 출생 후 분화 및 성숙과정에 는 p67이 주로 작용할 것으로 보인다.
Cyclin-dependent kinase 5 (cdk5) is essential for brain development and p35 and p67 are the regulatory molecules for cdk5. In this study, we have investigated the expression of cdk5, p35, and p67 mRNAs in the developing rat brain with in situ hybridization histochemistry. The expression of cdk5 mRNA was already observed in embryonic day 12 (E12), start point of neurogenesis in rat brain, throughout the brain and gradually increased until postnatal day 3 (P3). At this period, strong expression of cdk5 mRNA was observed in the cerebral cortex, hippocampus, dentate gyrus, thalamus, hypothalamus, and inferior colliculus. High level of cdk5 expression was maintained in the postnatal rat brain and prominent expression was observed in the hippocampus, dentate gyrus, cerebellum, and choroid plexus of adult rat brain. Strong expression of p35 mRNA was observed between E16 and E20 in the cerebral cortex, hippocampus, dentate gyrus, thalamus, hypothalamus, and inferior colliculus as like as cdk5. After birth, the expression of p35 mRNA was gradually decreased and significant differences in the expression of cdk5 and p35 were observed in the thalamus, hypothalamus, midbrain, and cerebellum. In the embryonic period, the expression pattern of p67 was very similar with that of p35 but expression level was lower than p35. After birth, strong expression of p67 was observed in the areas where the expression of cdk5 was high. From these results, it is suspected that p35 may function in neuronal migration, and p67 in differentiation and maturation, as a major regulator for cdk5 in developing rat brain.