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세포의 신호 캐스케이드 안에 미토콘드리아의 재현성이 자리잡고 있다

전문가 제언: ○ 미토콘드리아는 2,3백억 년 전에 alpha-proteobacteria에서 숙주세포에 포획되어 진화해 왔다. 두 겹으로 이루진 세포의 소기관으로서 외막, 내막사이에 빈 공간, 내막과 그리고 기질로 된 네 가지의 뚜렷한 구획을 가지고 있다. 내막에는 cristae로 구성되어 호흡에 관련한 일연의 사슬과 ATP를 만드는 복합체로서 인산화를 책임지고 세포의 에너지를 생성하는 곳이다. 이 내막에 있는 초미세구조가 다양한 모양을 바꾸어가면서 대사물을 생성하고 있는 것으로 생각하고 있다.

○ 오랫동안 미토콘드리아는 콩 같은 모양의 정적인 소기관으로 취급하고 있었으나 지난 10년 동안에 영상과 유전적인 검색을 통한 연구에서 미토콘드리아 망상물이 계속해서 융합과 분열을 거듭하는 역동적인 기관임을 알게 됐다. 그동안 이러한 융합과 분열 그리고 이동에 관련된 기구에 대한 연구는 어느 정도 진전을 보이고 있으나 미토콘드리아의 역동성을 조절하는 신호와 기전에 대해서는 이제야 연구가 시작되고 있다.

○ 미토콘드리아의 역동성에는 미토콘드리아뿐 아니라 세포의 신호에서 영향을 받으며 이 신호에 의해서 미토콘드리아의 모양이 변하며 그러한 변화에 따라 대사와 기능에 영항을 미치는 것으로 알고 있다. 아직 이러한 미토콘드리아 모양의 변화에 대해서 구체적으로 이해하지는 못하고 있으나 뉴클레오티드 연결단백질, 인산화, 유비키틴화(ubiquitination), 지방환경(lipid environment)에 따른 전사 후 수식(post-translational modifications)에 의해서 조정되는 것으로 본다.

○ 세포의 분열과 분화에서 미토콘드리아의 위치 또한 적절한 분배와 기능에서 중요하리라 생각되며 이 리뷰에서는 미토콘드리아의 역동성을 조절하는 분자스위치와 세포 내의 신호가 미토콘드리아의 모양에 미치는 기구에 대해 검토하고 있다. 세포에는 유전을 책임지는 핵 이외에 많은 소기관이 있고 이들이 협동하여 하나의 생명체의 원천이 되고 있어 이러한 기관의 구조와 기전의 구체적인 연구는 생물학의 시급한 과제이다.

저자: Vincent Soubannier, Heidi M. McBride
자료유형: 학술정보