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Phagocytosis와 막전위 변화

전문가 제언: ○ 세포가 고형물질을 세포 안으로 들여오는 작용을 식세포 작용이라 하고 액체를 들여오는 경우는 음세포 작용이라 한다. 이 둘을 합쳐 endocytosis라고 한다. 식세포들은 신호물질 등을 통하여 먹어야 하는 고형물질을 선별한다. 식세포는 선택된 고형물질에 다가가 세포막을 흡착하며, 이 물질은 돌출된 막에 감싸여 식포의 형태로 세포 안으로 들어간다. 식포 안에는 lysosome이 있어서 lysosome에 있는 가수분해효소와 섞이면서 분해된다.

○ 신경의 흥분이나 근 수축 등 세포의 막전위 변화를 나타내는 생명현상은 19세기의 갈바니의 생체전기의 연구로 시작되어 오늘에 이르기까지 생리학의 중요한 테마로 연구되어 왔다.

– 그러나 막전위변화는 이에 그치지 않고 신경이나 근 이외의 세포에서도 볼 수 있다. 특히 대식세포나 호중구 등 특수한 식기능을 가진 세포에서는, 이물질을 탐식할 때에 세포막의 탈분극변화를 일으키는 것이 알려져 근년 그 메커니즘과 역할이 연구되었다.

○ 식세포에 의하여 이물질이 세포 표면의 수용체에 의하여 인식되면 Protein Kinase C(PKC) 및 저분자량 G단백질인 Rac의 시그널을 개재하여 활성을 갖는 NADPH(Nicotinamide Adenine Dinucleotide PhospHate) oxidase 단백질 복합체가 막에 형성되어 급격한 활성산소의 산출이 일어난다. 이 시그널 전달의 활성화 과정에 대하여 전 세계적으로 상세한 해석이 이루어지고 있다.

○ 지금 탐식세포에 발현하는 전위의존성 프로톤 채널의 최유력 후보분자가 동정되어 앞으로 탐식세포의 막전위나 pH의 의의를 유전자 레벨에서 해석하는 큰 단서를 얻었다고 할 수 있다. VSOP(Voltage-Sensor Only Protein)의 노크아웃 마우스(knock out mouse)를 이용하여 개체레벨의 감염에의 저항성을 해석함으로써, 면역세포에서의 막전위 시그널이나 프로톤 시그널의 의의가 확인되리라 기대된다. 앞으로 분자기능과 생체기능에 대한 상세한 연구가 진척되어 생명현상에 대한 이해가 더욱 진척되기 바란다.

저자: Yasushi Okamura, Man Sasaki
자료유형: 학술정보