세포생물학(21)-세포와 세포소기관8

중간 섬유와 미세섬유

중간 섬유는 선형의 폴리펩티드가 밧줄처럼 연속으로 꼬인 구조이다. 보통 물리적 힘을 자주 받는 세포의 세포질에 풍부하게 있다. 이는 세포의 특정 부위에 가해진 힘을 분산시켜 세포막의 물리적 파괴를 막기 위함이다. 중간 섬유의 종류에는 여러 가지가 있다.

첫 번째로 신경 조직의 신경섬유가 있다. 신경섬유에 이상이 생길 시에는 변성된 단백질이 운동 신경에 축적되어 축삭돌기의 물질 수송을 방해해 루게릭 병이 발병하게 된다. 두 번째로는 상피조직의 케라틴이 있다. 중층 편평 상피로 이루어진 케라틴은 기저의 상피세포들이 분열하면서 점차 피부 바깥쪽으로 밀려나가게 되고, 세포가 케라틴을 합성해 축적하고 죽어서 케라틴만 남게 된다. 우리는 그것을 각질이라고 부른다. 결합 조직과 근육 조직의 비멘틴도 마찬가지로 중간 섬유이다. 핵 속의 라민이란 단백질도 중간 섬유로 이루어져 있다. 라민 A 유전자 산물이 비정상적으로 가공될 경우, 핵 구조에 이상이 생겨 세포분열을 진행하지 못하게 된다. 이 병을 조로증이라고 부른다. 또한 정상인도 나이가 들면 라민 A 단백질이 비정상적으로 가공되어 축적되기 때문에 '노화'의 한 원인으로 생각되기도 한다. 중간 섬유의 특징들에 대해 알아보자. 중간 섬유는 미세 소관이나 미세 섬유들과는 조금은 다른 특징을 보이는데, 일단 단위체가 선형의 폴리펩티드이며 GTP나 ATP 같은 뉴클레오티드가 결합하지 않는다. 또한 (+) 말단이나 (-) 말단이 존재하지 않는다. 운동 단백질도 결합하지 않으며, 오로지 동물에서만 발견된다. 미세 섬유에 대해 알아보자 미세 섬유는 기본 단위체로 G-액틴을 갖고 G-액틴이 모여 선형의 F-액틴 중합체를 형성한다. 뉴클레오티드로 ATP가 붙는데 미세 소관이 GTP 대신 GDP를 갖고 있을 때 분해 속도가 빨라지듯이 G-액틴도 ATP 대신 ADP를 갖게 되면 분해 속도가 빨라지게 된다. 마찬가지로 시험관에 기본 단위체인 G-액틴과 ATP가 많아지면 미세 섬유의 신장 속도가 빨라지게 된다. 미세 섬유의 저해제에는 팔로이딘과 사이토 칼라신이 존재한다. 미세 섬유는 생체 내에서 많은 역할을 하는데, 우선 세포질 피층의 세포골격을 형성한다. 미세 섬유와 여러 단백질들이 교차 결합을 형성해서 탄력 있는 세포막 구조를 만드는데 일임한다. 또한, 미세융모를 형성한다. 단면적을 넓혀 영양분의 흡수 효율을 높이는데 한몫 하는 소장의 미세융모가 이에 속한다. 미세 섬유의 운동 단백질은 미오신인데 근육세포에서 미오신과 액틴의 교차로 근수축과 근이완을 할 수 있다. 일부 단세포 조류에서 세포질 피층에 발달한 미세 섬유를 따라 소포체 등의 소기관이 계속 한 방향으로 순환하는 현상이 관찰된다. 이를 세포질 유동이라고 부른다.