EXOCYTOSIS : 과정, 유형, 기능 및 예 - 생물학 - 2026

외 유출이 물질은 세포막을 통해 세포질 밖으로 토출된다 공정이다. 세포 내부에서 발견되는 소포 (엑소 좀)를 통해 발생하며, 이는 원형질막과 융합되어 그 내용물을 외부 환경으로 방출합니다. 그 반대 과정을 세포 내 이입이라고합니다.

endocytosis와 마찬가지로 진핵 세포에 고유 한 과정입니다. 세포막이 세포막을 특징 짓는 크기와 구성을 유지하려면 세포 내 이입 및 세포 외 이입의 기능이 역동적이고 정확한 균형을 유지해야합니다.

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Exocytosis는 첫 번째 경우에 세포에서 발생하여 소화 기계에 의해 소화되지 않는 물질을 제거하고 endocytic 과정 중에 들어간 물질을 제거합니다. 또한 다른 세포 수준에서 호르몬을 방출하는 데 사용되는 메커니즘입니다.

Exocytosis는 또한 세포로 들어가고 나가는 과정의 결합을 포함하는 세포 장벽을 통해 물질을 운반 할 수 있습니다.

물질은 피노 사이토 시스 과정을 통해 혈관벽의 한쪽에서 포획되고, 세포를 통해 동원되고, 엑소 사이토 시스를 통해 다른 쪽에서 방출 될 수 있습니다.

엑소 좀이란?

엑소 좀은 대부분의 세포 유형에 의해 분비되는 다양한 기원의 작은 막 소포이며 세포 간 통신에서 중요한 역할을하는 것으로 믿어집니다. 엑소 좀은 최근에야 기술되었지만 최근 몇 년간이 소포에 대한 관심이 급격히 증가했습니다.

이 발견은 세포 간 통신의 조절에 관여하는 분비 막 소포의 일반 분야에 대한 새로운 관심을 불러 일으켰습니다.

엑소 좀은 처음에는 원치 않는 분자 구성 요소 또는 "대사 정크"를 포함하고 있기 때문에 물질이 세포에 의해 폐기 된 매우 특이적인 세포 소기관으로 간주되었습니다. 그들은 또한 폐기물을 운반하기 때문에 세포 죽음의 상징으로 간주되었습니다.

그러나 단백질, 지질 및 유전 물질 (예 : mRNA 및 microRNA를 포함하여 조절에 관여하는 분자)이 포함되어 있다는 사실을 발견 한 후 더 복잡한 방식으로 세포에 영향을 미칠 수 있다는 결론을 내 렸습니다.

방법

세포 내 이입과 마찬가지로 세포 분비 과정은 ATP 형태의 에너지를 필요로합니다. 이는 활성 과정을 구성하기 때문입니다. 골지체는 세포 분비를 목적으로하는 물질을 포장하는 막이 분해되기 때문에 세포 외 이입에서 근본적인 역할을합니다.

세포 내 수송 소포는 Golgi 장치에서 유래하여 세포질을 통해 세포질 미세 소관을 따라 세포막을 향해 이동하여 그 내용물을 세포 외액으로 방출합니다.

세포 내 이입과 세포 외이 입은 원형질막의 크기와 특성을 보존 할 수 있도록 세포의 균형을 유지합니다. 그렇지 않으면 세포막은 배설 소포의 막을 추가하여 확장 할 때 크기가 변경됩니다.

이러한 방식으로, exocytosis에 추가 된 과잉 막은 endocytosis에 의해 다시 통합되어이 막이 endocytic vesicles를 통해 Golgi 장치로 되돌려 져 재활용됩니다.

골지체에서 유래하지 않은 엑소 좀

exocytosis로 향하는 모든 물질이 Golgi 장치의 trans 네트워크에서 나오는 것은 아닙니다. 이것의 일부는 초기 엔도 좀에서 비롯됩니다. 이들은 세포 내 이입 과정에서 형성된 소포를받는 데 특화된 세포 소기관입니다.

그 안에는 엔도 솜과 융합 된 후 내용물의 일부가 재사용되어 엔도 솜 자체에서 형성되는 소포를 통해 세포막으로 운반됩니다.

반면, 시냅스 전 말단에서는 신경 전달 물질이 독립적 인 소포에서 방출되어 신경 통신을 가속화합니다. 후자는 종종 아래에 설명 된 구성 적 exocytosis vesicles입니다.

종류

exocytosis 과정은 구성 적이거나 간헐적 일 수 있으며, 후자는 조절 된 exocytosis로도 알려져 있습니다. 소포는 1 차 엔도 솜 (내구성 소포도 수용)과 같은 세포 구획에서 나오거나 골지체 장치의 트랜스 도메인에서 직접 생성 될 수 있습니다.

하나의 exocytosis 경로 또는 다른 경로에 대한 단백질의 인식은 단백질 간의 공유 신호 영역의 탐지에 의해 제공됩니다.

구성 적 세포 외 이입 경로

이러한 유형의 exocytosis는 모든 세포에서 끊임없이 발생합니다. 여기에서 많은 용해성 단백질이 세포 외부로 지속적으로 배출되고 다른 많은 단백질이 재활용되어 세포 내 이입 중에 막이 빠르게 내재화되기 때문에 재생을 가속화하고 재생을 허용하기 위해 원형질막에 통합됩니다.

이 exocytosis 경로는 규제되지 않으므로 항상 진행 중입니다. 예를 들어, 장의 잔 세포와 결합 조직의 섬유 아세포에서, exocytosis는 구성 적이며 지속적으로 발생합니다. 잔 세포는 지속적으로 점액을 방출하고 섬유 아세포는 콜라겐을 방출합니다.

조직에서 분극화 된 많은 세포에서 막은 기능적 분화와 관련된 일련의 단백질을 포함하는 두 개의 별개의 도메인 (정단 및 기저 측 도메인)으로 나뉩니다.

이 경우 단백질은 골지 트랜스 네트워크의 구성 경로에 의해 다른 도메인으로 선택적으로 수송됩니다.

이것은 이들 분극 된 세포의 정점 또는 기저 측 도메인을 직접 표적으로하는 적어도 두 가지 유형의 구성 적 분비 소포에 의해 달성된다.

조절 된 엑소 사이토 시스 경로

이 과정은 분비를위한 특수 세포에만 적용되며, 일련의 단백질 또는 선 생성물이 골지 장치의 트랜스 도메인에 의해 선택되고 특수 분비 소포로 보내져 농축 된 후 세포 외 기질로 방출됩니다. 세포 외 자극을받습니다.

분비 소포에 호르몬을 저장하는 많은 내분비 세포는 간헐적 인 과정 인 세포 외부로부터의 신호를 인식 한 후에 만 ​​exocytosis를 시작합니다.

소포와 세포막의 융합은 다양한 세포 유형 (뉴런에서 내분비 세포까지)에서 일반적인 과정입니다.

조절 된 엑소 사이토 시스 과정에 관여하는 단백질

두 종류의 단백질이 세포 외 이입 과정에 관여합니다.

• 소포를 막에 고정시키고 소포 수송에 특이성을 부여하는 Rab. 일반적으로 활성 형태의 GTP와 관련됩니다.
• 반면에 SNARE 효과기 단백질은 막 사이의 융합을 가능하게합니다. 세포 내부의 칼슘 (Ca2 +) 농도의 증가는 과정에서 신호로 작용합니다.

Rab 단백질은 세포 내 Ca2 +의 증가를 인식하고 소포를 막에 고정시킵니다. 융합 된 소포의 영역이 열리고 그 내용물이 세포 외 공간으로 방출되고 소포는 세포막과 융합됩니다.

Exocytosis "키스와 실행"?

이 경우 막과 융합하려는 소포는 완전히 그렇게되지 않고 일시적으로 그렇게하여 막에 작은 구멍을 형성합니다. 담낭 내부가 세포 외부와 접촉하여 내용물을 방출하는 경우입니다.

모공은 즉시 닫히고 담낭은 세포질쪽에 남아 있습니다. 이 과정은 해마 시냅스와 밀접한 관련이 있습니다.

풍모

세포는 세포에서 합성 된 단백질로 큰 지방성 분자를 수송하고 방출하기 위해 세포 외 이입 과정을 수행합니다. 또한 세포 내 소화 후 리소좀에 남아있는 노폐물이 배출되는 메커니즘이기도합니다.

Exocytosis는 저장되고 비활성 상태로 남아있는 단백질 (zymogens)의 활성화에 중요한 매개체입니다. 예를 들어, 소화 효소는 생산 및 저장되며,이 과정을 통해 세포에서 장 내강으로 방출 된 후 활성화됩니다.

Exocytosis는 transcytosis 과정으로도 작용할 수 있습니다. 후자는 일부 물질과 분자가 세포 외 영역에서 다른 세포 외 영역으로 이동하여 세포의 세포질을 통과하도록 허용하는 메커니즘으로 구성됩니다.

transcytosis vesicles의 움직임은 세포 세포 골격에 따라 다릅니다. 액틴 마이크로 섬유는 운동 역할을하는 반면, 미세 소관은 소포가 따라야하는 방향을 나타냅니다.

Transcytosis는 큰 분자가 상피를 통과하여 무해하게 유지되도록합니다. 이 과정에서 아기는 모유를 통해 모체 항체를 흡수합니다. 이들은 장 상피의 정점 표면에 흡수되어 세포 외액으로 방출됩니다.

세포 간 메신저로서의 엑소 좀

면역계에서 배설 소포 또는 엑소 좀은 세포 간 통신에 중요한 역할을합니다. B 림프구와 같은 일부 세포는 적응 면역 반응에 필수적인 분자로 엑소 좀을 분비하는 것으로 나타났습니다.

상기 엑소 좀은 또한 면역계의 특정 T 세포에 MHC- 펩티드 복합체를 제공한다.

수지상 세포는 유사하게 항 종양 면역 반응을 유도하는 MHC 펩타이드 복합체와 함께 엑소 좀을 분비합니다. 다양한 연구에 따르면 이러한 엑소 좀은 일부 세포에서 배설되고 다른 세포에 의해 포획됩니다.

이러한 방식으로 항원 제시 세포의 범위를 증가시키는 항원 또는 펩티드 복합체와 같은 중요한 분자 요소가 추가되거나 획득됩니다.

마찬가지로,이 정보 교환 과정은 면역 반응 유도의 효율성 또는 표적 세포의 죽음으로 이어지는 음성 신호를 증가시킵니다.

종양 세포를 조절하여 세포 사멸을 유도하는 정보를 전달하기 위해 엑소 좀을 인간의 암 치료 유형으로 사용하려는 시도가있었습니다.

예

세포 내 소화를하는 원생 동물과 해면과 같은 유기체에서 영양 물질은 식균 작용에 의해 흡수되고 소화 불가능한 잔유물은 외 세포 작용에 의해 세포에서 제거됩니다. 그러나 다른 유기체에서는 과정이 더 복잡해집니다.

척추 동물의 엑소 사이토 시스

포유류에서는 적혈구가 형성되는 동안 다른 세포 기관과 함께 핵이 수축하여 흔적이 남습니다. 이것은 소포에 싸여 exocytosis 과정을 통해 세포에서 배출됩니다.

대조적으로, 배설 소포에 호르몬을 저장하는 많은 내분비 세포는 세포 외부에서 신호를 인식 한 후에 만 ​​간헐적이거나 조절 된 세포 외 이입 과정을 거쳐야만 세포 외 이입을 시작합니다.

Exocytosis는 염증과 같은 신체의 일부 반응 메커니즘에서 중요한 역할을합니다. 이 반응 메커니즘은 주로 비만 세포에 존재하는 히스타민에 의해 매개됩니다.

히스타민이 exocytosis를 통해 세포 외부로 방출되면 혈관을 확장시켜 혈관을 더 잘 투과시킵니다. 또한 감지 신경의 민감도를 높여 염증 증상을 유발합니다.

신경 전달 물질 방출의 엑소 사이토 시스

신경 전달 물질은 시냅스 접합부를 통해 빠르게 이동하여 시냅스 후 부분의 수용체에 결합합니다. 신경 전달 물질의 저장과 방출은 다단계 과정에 의해 수행됩니다.

가장 관련성이 높은 단계 중 하나는 시냅스 소포를 시냅스 전 막에 결합하고 시냅스 틈새로의 exocytosis에 의한 내용물의 방출입니다. 이러한 방식으로 신경 세포에 의한 세로토닌 방출이 발생합니다.

이 경우, 기전은 칼슘 채널의 개방을 유도하는 세포 탈분극에 의해 촉발되며 일단 세포에 들어가면 배설 소포를 통해이 신경 전달 물질의 배출 기전을 촉진합니다.

다른 진핵 생물의 엑소 사이토 시스

Exocytosis는 막 단백질이 세포막에 이식되는 수단입니다.

식물 세포에서 exocytosis는 세포벽의 구성에 사용됩니다. 이 과정을 통해 골지체에서 합성 된 일부 단백질과 특정 탄수화물이 막 외부로 동원되어 상기 구조의 구성에 사용됩니다.

세포벽이없는 많은 원생 생물에게는 세포 펌프 역할을하는 수축성 액포가 있습니다. 그들은 세포 내부의 과도한 물을 인식하고 세포 밖으로 배출하여 삼투 조절 메커니즘을 제공합니다. 수축성 공포의 기능은 exocytosis의 과정으로 수행됩니다.

일부 바이러스는 exocytosis를 사용합니다

외피 DNA 바이러스는 방출 메커니즘으로 exocytosis를 사용합니다. 숙주 세포에서 virion의 증식 및 조립 후 핵 단백질의 외피 막을 획득하면 세포 핵을 떠나 소포체로 이동하고 거기에서 배출 소포로 이동합니다.

이 방출 메커니즘을 통해 숙주 세포는 세포를 빠져 나가기 위해 세포자가 분해를 일으키는 다른 많은 식물 및 동물 바이러스와 달리 손상되지 않습니다.

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