골격 없으면 우리 몸의 상처 치유안되고 근육도 무용지물 인간의 몸은 세포의 집합체다. 뇌 위 간 근육 등 인체의 모든 조직은 세포로 이뤄져 있다.
세포의 행동이란 세포가 존재하는 환경에 부착(adhesion)하고 이동(migration)하며 증식(proliferation)을 통해 생존(survival)하며, 특정 조직세포로의 분화(differentiation)를 하는 과정이다.
이러한 세포의 행동은 세포를 둘러싸고 있는 세포외기질과 주위의 다른 세포들, 즉 외부 환경에 의해 조절된다.
세포의 행동을 조절하는 요인은 개별 세포조절인자나 유전적 요인 외에도 세포-세포외기질 간 소통, 세포-세포 간 소통이 중요하다.
한호재 전남대 수의과대학 교수를 통해 세포의 행동에 대해 알아보자.
세포 행동 조절이 중요한 이유는 우리 몸이 기관계-기관-조직-세포 순으로 구성돼 있어 세포의 문제는 곧 우리 몸의 문제로 직결되기 때문이다.
세포의 세포막은 지질 이중층(lipid bilayer)을 이루고 있으며, 선택적으로 물질을 통과시키는 장벽 역할을 한다.
그러나 대부분의 생체분자는 지질 이중층을 통과하지 못하기 때문에, 막에 특별한 수송단백질인 운반 단백질과 통로 단백질을 통해 물질 수송이 일어난다.
우리 몸에 뼈가 있다면 세포에도 세포 구조를 지지해주는 세포 골격(cytoskeleton)이 있다.
세포 골격은 세포질 전체에 펼쳐져 있고 복잡한 단백질 미세섬유로 이뤄져 있으며 세포 내부 구조물의 구성, 세포 모양의 결정 및 세포 이동에 관여한다.
또 세포 골격은 단단한 골격이 아니라 매우 유동적이라 '뼈'인 동시에 '근육' 이라고 할 수 있다.
세포 골격은 또 모양 변화나 분열 등 외부 환경 변화에 반응하면서 끊임없이 재구성된다.
세포 골격은 세 종류의 단백질-미세소관(microtubule), 중간섬유(intermediate filament), 액틴섬유(actin filament)로 구성된 그물망 구조를 이루고 있다.
세포 골격은 근육의 수축이나 세포분열, 세포의 이동 등에서 중요한 역할을 하며 세포-세포외기질, 세포-세포 간 상호작용을 가능케 한다.
세포-세포외기질의 상호작용은 세포막에 존재하는 인테그린(integrin)이라는 수용체를 매개로 세포가 세포외기질 성분 중 하나인 파이브로넥틴(fibronectin)의 특정 부위에 결합함으로써 이뤄진다.
다시 말해 인테그린의 세포 안쪽에는 세포골격인 액틴섬유가 결합하면서 세포가 세포외기질에 부착할 수 있게 되고, 이를 통해 세포의 성장 및 분화를 조절한다.
한편 세포-세포의 상호작용은 상피세포에서 잘 나타나는데, 이는 세포 골격과 연결돼 일어난다.
세포골격이 없다면 우리 몸에 난 상처가 치유되지 않으며, 근육도 무용지물이 된다.
심지어 정자가 난자에 접근하는 것도 불가능하게 된다. 또 세포분열이나 세포의 이동 등 세포의 행동이 조절되지 않으면 치매 심장마비 암 등 수많은 질병이 생길 수 있다.
한호재 전남대 수의대 교수는 주로 동물 배아줄기세포 및 동물세포의 신호전달 분야에 대해 특화된 연구를 수행하고 있다.
