【뉴욕】 피부는 어떤식으로 체액을 보존하고 외래물질을 제거하는 것일까? 이러한 기능을 하기 위해서는 표피세포라 불리는 각각의 피부세포가 서로 견고하게 결합해 있지 않으면 안된다. 그러나 이러한 세포가 어떻게 해서 서로 결합하고 이러한 봉쇄 기능을 형성하는지에 대해서는 아직 정확히 알려지지 않았다.
시카고대학(일리노이주 시카고) 분자유전학, 세포생물학, 생물학, 분자생물학 Valeri Vasioukhin교수는 Cell(100 :1-20)誌에 이 과정을 상세하게 기술한 연구를 발표했다.

형광법통해 관찰

Vasioukhin교수는 『표피세포가 서로 결합해서 불침투성 장벽을 형성하기 위한 분자기전을 밝히려고 했다. 우리가 형광법으로 밝힌 접착결합의 발생은 지금까지 기술된 적이 없었다』라고 말했다.
Vasioukhin씨는 케라티노사이트(keratinocyte, 각질세포)라 불리는 마우스의 피부세포 기능을 검토했다. 형광현미경과 전자현미경 화상을 이용해 관찰한 결과, 세포의 접착결합이 세포 외연(外緣)에 puncta라는 노란 반점으로 처음으로 나타났다.
이어 Vasioukhin씨는 세포의 칼슘(Ca)량을 조작했다(저농도 Ca는 세포접착을 방해하지만 고농도에서는 촉진시킨다). Ca가 존재하지 않는 상태에서는 접착 발생을 완전히 막을 수 있는 것으로 드러났다. 그러나 Ca량을 서서히 증가시키면 세포가 서로 결합해가는 양상이 단계적으로 나타났다.
Ca농도를 증가시킴에 따라, 접착된 세포 puncta가 2례가 되자, Vasioukhin씨가 「접착지퍼」로 명명한 것을 형성했다. 몇시간 후에는 접착 세포 중 몇몇 puncta가 하나의 큰 반점이 되었다.
Vasioukhin교수는 『접착결합이 시작되면 지퍼가 닫혀 세포간에 지속적인 봉입배리어가 형성된다』고 말했다.

액틴이 세포간 접착의 원동력

또한 Vasioukhin교수팀은 세포의 결합을 촉진시키는 다른 성분에 대해서도 관찰했다. Ca농도를 상승시키면 사상가족(絲狀假足)으로 알려진 돌기물이 세포로부터 밀려나기 시작했다. 사상가족은 밖으로 뻗어나가 인접한 세포속으로 들어간다.
대표연구자인 시카고대학 분자유전학, 세포생물학, 생화학, 분자생물학 Elainne Fuchs Amgen교수는 『각각의 세포는 마치 고무풍선을 찌르는 손가락처럼 주변세포의 세포막 안으로 실사가족을 들여보낸다. puncta는 이러한 손가락의 끝을 형성하는 것이다』라고 말했다.
섬유는, 인접세포와 망목(網目)을 형성하면 puncta의 주변에 새로운 싹을 내기 시작한다. 이러한 섬유는 액틴이라는 단백질에서 생기며 두 개의 세포결합을 촉진시킨다. 액틴섬유의 형성을 화학적으로 차단시키면 접착결합의 형성도 막을 수 있는 것으로 드러났다.
Vasioukhin씨는 『이러한 액틴의 세포처리가 세포간 접착의 원동력이다. 또한 이것은 인접하는 세포막을 실제로 끌어당기는 힘을 생기게 하는 것』이라며 『이 결론을 특정 환자의 치료에 직접 응용할 수는 없다. 첫걸음을 내딛은 것에 만족해야 한다』고 덧붙였다.