막 폴딩 이론 소기관 막이 세포막의 팽창 및 함입에 유래하는 것이 제안되어있다. 전자 현미경의 선구자 인 JD Robertson은 1962 년에 여러 세포 내 물체가 원형질막과 시각적으로 동일한 구조를 가지고 있다고 지적했습니다.
세포를 구분하는 구조에 대한 아이디어는 "세포"라는 개념이 등장한 직후에 생겨 났기 때문에이 구조의 특성을 밝히기 위해 여러 연구가 수행되었습니다.
플라즈마 막
원형질막
원형질막은 극성기가 세포질과 세포 외 매질을 향하는 방식으로 구성된 인지질의 이중층에 의해 형성된 구조이며, 무극성 기는 막 내부를 향하여 구성됩니다.
그것의 주요 기능은 세포질을 세포 외 환경과 물리적으로 분리하기 때문에 진핵 및 원핵 세포를 정의하는 것입니다.
구조적 기능에도 불구하고 막이 정적이 아니라 세포에 필요한 많은 과정이 발생하는 탄력적이고 역동적 인 장벽이라는 것은 잘 알려져 있습니다.
막에서 일어나는 일부 과정은 세포 골격 고정, 분자 수송, 신호 전달, 조직 형성을위한 다른 세포와의 연결입니다. 또한 매우 다양한 세포 기관에는 매우 중요한 다른 과정이 발생하는 막이 있습니다.
막 접힘 이론의 배경
전기 생리학 연구
로버트슨이 1962 년 막 폴딩 이론을 제안하기 훨씬 전에이 구조가 어떻게 생겼는지 결정하기위한 연구가 처음 수행되었습니다. 전자 현미경이 없으면 전기 생리학 연구가 우세했으며 그중 다음과 같은 사항이 두드러졌습니다.
1895 년
Overton은 지질이 다른 성질의 분자보다 세포막을 더 쉽게 통과하므로 막은 대부분 지질로 구성되어야한다고 추론했습니다.
1902 년
J. Bernstein은 그의 가설을 제시했는데,이 가설은 세포가이 하전 된 분자에 대해 불 투과성 인 얇은 층으로 구분 된 자유 이온을 가진 용액으로 구성되어 있다고 언급했습니다.
1923 년
Fricke는 적혈구 막이 전하를 저장하는 능력 (커패시턴스)을 측정하여이 값이 0.81 µF / cm 2 임을 확인했습니다 .
나중에 다른 셀 유형의 멤브레인이 유사한 커패시턴스 값을 갖는 것으로 결정되었으므로 멤브레인은 단일 구조 여야합니다.
1925 년
Gorter와 Grendel은 현미경을 사용하여 포유류 적혈구의 면적을 측정했습니다. 그런 다음 알려진 수의이 세포 유형에서 지질을 추출하고 그들이 차지하는 면적을 측정했습니다.
결과적으로 1 : 2의 세포 : 막 비율을 얻었습니다. 이것은 세포막이 이중 구조라는 것을 의미하며, 따라서 "지질 이중층"이라는 용어가 생겼습니다.
1935 년
1935 년 이전의 연구는 막에 단백질의 존재를 시사했으며, 이로 인해 Danielli와 Davson은 샌드위치 모델 또는 단백질-지질-단백질 모델을 제안했습니다.
이 모델에 따르면 원형질막은 정전 기적 상호 작용을 통해 막과 관련된 두 개의 단백질 층 사이에서 발견되는 두 개의 인지질 층으로 구성됩니다.
전자 현미경 연구
1959 년에 전자 현미경의 등장 덕분에 J. David Robertson은 Gorter와 Grendel (1925)과 Danielli와 Davson (1935)이 제안한 모델을 확인하고 보완하고“Unitary Membrane”모델을 제안하기에 충분한 증거를 수집했습니다.
이 모델은 지질 이중층의 Danielli와 Davson이 제안한 모델의 특성을 유지하며,이 경우 비대칭이고 불연속적인 단백질 층의 변화를가집니다.
막 접힘 이론은 무엇입니까?
전자 현미경의 도래로 우리는 원형질막이 어떻게 형성되었는지에 대해 상당히 명확한 아이디어를 가질 수있었습니다.
그러나,이 사실은 세포 내 구획을 형성하는 여러 세포질 내 막의 시각화를 수반하여 1962 년에 로버트슨이 "막 접힘 이론"을 제안하게했습니다.
막 접힘 이론은 원형질막이 표면을 증가시키고 침투하여 세포질 내 막을 생성한다는 것입니다.이 막은 세포질에있는 분자를 둘러싸고있어 세포 기관을 생성합니다.
이 이론에 따르면, 핵 외피, 소포체, 골지체, 리소좀 및 액포는 이런 방식으로 시작되었을 수 있습니다.
위에서 언급 한 원형질막과 처음 세 개의 세포 기관 사이에 존재하는 연속성은 다른 세포 유형에서 전자 현미경 연구를 통해 확인되었습니다.
그러나 Robertson은 또한 그의 이론에서 리소좀 및 액포와 같은 소포 소기관이 이후에 막에서 분리 된 침입에 의해 발생한다고 제안했습니다.
막 접힘 이론의 특성상 1959 년에 그가 제안한 단위 막 모델의 확장으로 간주된다.
Robertson이 찍은 현미경 사진은이 모든 막이 동일하므로 상당히 유사한 구성을 가져야 함을 보여줍니다.
그러나 세포 기관의 전문화는 막의 구성을 상당히 수정하여 생화학 및 분자 수준에서 공통적 인 특성을 감소시킵니다.
마찬가지로, 멤브레인이 수성 매체에 대한 안정적인 장벽 역할을하는 것이 주요 기능이라는 사실은 유지됩니다.
이 이론의 중요성
1895 년에서 1965 년 사이에 수행 된 모든 테스트, 특히 JD Robertson이 수행 한 현미경 연구 덕분에 세포막의 중요성이 강조되었습니다.
단일 모델에서 막이 세포의 구조와 기능에 중요한 역할을하는 것이 강조되기 시작했고,이 구조에 대한 연구가 현재 생물학에서 근본적인 문제로 간주 될 정도로 강조되기 시작했습니다.
이제 막 접힘 이론의 기여와 관련하여 이것은 현재 받아 들여지지 않습니다. 그러나 당시 린 마르 굴리스가 1967 년 내 공생 이론을 제기 할 때했던 것처럼 세포막의 기원뿐만 아니라 진핵 세포 자체의 기원을 밝히려고하는 분야의 전문가들이 더 많아졌습니다.
참고 문헌
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