세포 접합 : 유형 및 특성 - 생물학 - 2025

세포 연접을 인접 셀 사이 또는 셀 매트릭스의 세포막 접촉 다리이다. 접합부는 연구 된 조직 유형에 따라 달라지며, 상피, 근육 및 신경 세포 사이의 기존 연결을 강조합니다.

세포에는 그들 사이의 접착과 관련된 분자가 있습니다. 그러나 조직에서 결합의 안정성을 높이는 추가 요소가 필요합니다. 이것은 세포 접합으로 수행됩니다.

주요 유형의 세포 접합.
출처 : Boumphreyfr, Wikimedia Commons

접합은 대칭 접합 (밀착 접합, 벨트 데스 모솜 및 슬릿 접합)과 비대칭 접합 (헤미 데스 모솜)으로 분류됩니다.

단단한 접합부, 벨트 desmosomes, point desmosomes 및 hemidesmosomes는 고정을 허용하는 접합부입니다. 갈라진 접합부는 인접한 세포 사이의 접합 다리 역할을하여 세포질 사이의 용질 교환을 허용합니다.

용질, 물 및 이온의 이동은 개별 세포 구성 요소를 통해 발생합니다. 따라서 일련의 채널과 수송 체에 의해 제어되는 세포 간 경로가 있습니다. 세포 사이의 접촉, 즉 세포 접합에 의해 조절되는 세포 외 경로와는 대조적으로.

식물에서 우리는 plasmodesmata라고 불리는 갈라진 접합부와 유사한 세포 접합부를 발견합니다. 구조는 다르지만 기능은 동일합니다.

의학적 관점에서 세포 접합부의 특정 결함은 상피 장벽 손상으로 인한 후천성 또는 유전성 질환으로 해석됩니다.

형질

살아있는 유기체는 세포라고 불리는 이산적이고 다양한 구조로 구성됩니다. 이들은 세포 외 환경에서 분리되도록 유지하는 원형질막으로 구분됩니다.

그러나 그들은 생물의 구성 요소이지만 서로 격리되어 있지 않기 때문에 벽돌과 닮지 않았습니다.

세포는 서로, 그리고 세포 외 환경과 소통하는 요소입니다. 따라서 세포가 조직을 형성하고 소통 할 수있는 방법이 있어야하지만 막은 손상되지 않습니다.

이 문제는 상피에 존재하는 세포 접합의 존재 덕분에 해결할 수 있습니다. 이러한 접합은 인접한 두 셀 사이에 형성되며 각각의 기능에 따라 대칭 및 비대칭 접합으로 분류됩니다.

Hemidesmosomes는 비대칭 결합에 속하고 좁은 결합, 벨트 desmosome, desmosome 및 갈라진 결합은 대칭 결합에 속합니다. 아래에서는 각 관절에 대해 자세히 설명합니다.

종류

-단단한 접합

장 상피 세포 및 선택적 투과성 경로의 계획. Wikimedia Commons의 White Whale

문헌에서 폐쇄 접합이라고도 알려진 단단한 접합은 "밀착 접합"이라는 이름에서 알 수 있듯이 밀접하게 연결된 인접한 세포의 세포막에있는 섹터입니다.

평균 조건에서 세포는 10-20 nm의 거리로 분리됩니다. 그러나 단단한 접합의 경우이 거리가 크게 줄어들고 두 세포의 막이 접촉하거나 병합됩니다.

전형적인 단단한 접합은 인접 세포의 측벽 사이에 정점 표면에서 최소 거리에 위치합니다.

상피 조직에서 모든 세포는 이러한 접합을 만들어 함께 유지됩니다. 이 상호 작용에서 세포는 고리를 연상시키는 패턴에 위치합니다. 이 결합은 전체 둘레를 덮습니다.

단단한 접합에 관련된 단백질

오클 루디 나와 클라우 디나

단단한 접촉 영역은 셀의 전체 표면을 둘러싸고 있습니다. 이 영역은 occludin 및 claudin으로 알려진 막 관통 단백질의 문합 접촉 스트립을 형성합니다. 문합이라는 용어는 특정 해부학 적 요소의 결합을 의미합니다.

이 두 단백질은 테트라에 스파 닌 그룹에 속합니다. 그들은 4 개의 막 횡단 도메인, 2 개의 외부 루프 및 2 개의 비교적 짧은 세포질 꼬리를 갖는 것이 특징이다.

Occludin은 zonule occludin이라고 불리며 ZO로 약칭되는 4 개의 다른 단백질 분자와 상호 작용하는 것으로 나타났습니다. 이 마지막 그룹에는 ZO 1, ZO 2, ZO 3 및 afadin 단백질이 포함됩니다.

Claudin은 단단한 접합부에서 일련의 선형 원 섬유를 구성하는 16 개의 단백질 군으로,이 접합부가 세포 주위 경로에서 "장벽"역할을 할 수 있도록합니다.

넥틴과 JAM

넥틴과 접합부 접착 분자 (줄여서 JAM)도 단단한 접합부에 나타납니다. 이 두 분자는 세포 내 공간에서 동종이 량체로 발견됩니다.

넥틴은 단백질 아파 딘을 통해 액틴 필라멘트에 연결됩니다. 설치류에서 아파 딘을 코딩하는 유전자의 결실은 배아의 죽음을 초래하기 때문에 후자는 매우 중요한 것으로 보입니다.

밀착 접합의 특징

이러한 유형의 세포 간 접합은 두 가지 필수 기능을 수행합니다. 첫 번째는 상피에있는 세포의 극성을 확인하여 기저 측 도메인에서 정점 도메인을 분리하고 지질, 단백질 및 기타 생체 분자의 과도한 확산을 방지하는 것입니다.

정의에서 언급했듯이 상피 세포는 고리로 그룹화됩니다. 이 구조는 세포의 정점 표면을 측면 및 기저부 표면과 분리하여 도메인 간의 분화를 설정합니다.

이 분리는 상피 생리학 연구에서 가장 중요한 개념 중 하나로 간주됩니다.

둘째, 단단한 접합은 상피 세포층을 통해 물질이 자유롭게 통과하는 것을 방지하여 세포 주변 경로에 대한 장벽을 생성합니다.

-슬릿 또는 틈새에있는 유니온

인접한 셀에서 갭 접합의 구조 및 위치. Mariana Ruiz LadyofHats의 이미지를 기반으로 Kalpo가 번역했습니다. , Wikimedia Commons를 통해

갭 접합부는 인접한 세포 사이의 세포질 막을 제한하지 않는 영역에서 발견됩니다. 갈라진 접합부에서 세포의 세포질이 연결되고 작은 분자의 통과가 발생할 수있는 물리적 연결이 생성됩니다.

이 종류의 접합은 사실상 모든 상피와 다른 유형의 조직에서 발견되며, 여기에서 매우 다양한 목적으로 사용됩니다.

예를 들어, 신경 전달 물질 인 도파민의 경우처럼 다양한 조직에서 갈라진 접합부가 세포 외 신호에 반응하여 열리거나 닫힐 수 있습니다. 이 분자의 존재는 증가 된 빛의 강도에 대한 반응으로 망막의 뉴런 부류 사이의 통신을 감소시킵니다.

갈라진 접합부에 관련된 단백질

갈라진 접합부는 코 넥신이라는 단백질로 구성됩니다. 따라서 "코 넥슨"은 6 개의 코 넥신 모노머의 결합에 의해 얻어진다. 이 구조는 세포질 막을 가로 지르는 중공 실린더입니다.

연결부는 인접한 세포의 세포질 사이에 도관이 생성되는 방식으로 배열됩니다. 또한 커 넥슨은 응집되어 일종의 판을 형성하는 경향이 있습니다.

갭 접합의 기능

이러한 접합부의 형성 덕분에 인접한 세포 사이의 특정 분자 이동이 발생할 수 있습니다. 운반되는 분자의 크기는 결정적이며 최적의 직경은 1.2이며 칼슘 이온 및 고리 형 아데노신 모노 포스페이트도 마찬가지입니다.

구체적으로 이들은 하나의 세포질에서 인접한 세포질로 이동할 수있는 무기 이온 및 수용성 분자입니다.

칼슘 농도는이 채널에서 중요한 역할을합니다. 칼슘 농도가 증가하면 축관이 닫히는 경향이 있습니다.

이런 식으로 갈라진 접합부는 전기 충격을 전달하는 심장 근육 세포에서 발생하는 것처럼 세포 간의 전기 및 화학적 결합 과정에 적극적으로 참여합니다.

-앵커 또는 본딩 조인트

단단한 조인트 아래에 앵커 조인트가 있습니다. 일반적으로 이들은 상피의 정점 표면 부근에 위치합니다. 이 그룹에서 우리는 세 가지 주요 그룹, 즉 zonula 접착 또는 belt desmosome, macula 접착 또는 punctual desmosome 및 desmosome을 구분할 수 있습니다.

이러한 유형의 접합에서 소대와 부착 성 황반에 의해 결합 된 인접한 세포막은 단단한 접합의 경우 존재하는 최소 공간에 비해 상대적으로 넓은 세포 거리로 분리됩니다.

세포 간 공간은 데스 모 플라 킨, 플라 코글로 빈 및 플라 코 필린이라고하는 다른 단백질을 나타내는 세포질 플라크에 부착 된 카데 린, 데스 모글 린 및 데스 모 콜린 계열에 속하는 단백질이 차지합니다.

앵커 조인트의 분류

Zonula 준수

단단한 연결의 경우와 마찬가지로 앵커 연결에서도 링 또는 벨트 형태의 배열 패턴을 관찰합니다. zonula 부착은 cadherin과 catenins의 두 가지 단백질의 상호 작용을 통해 액틴 미세 섬유와 연관됩니다.

황반 부착

어떤 경우에,이 구조는 단순히 데스 모솜으로 알려져 있으며, 케라틴으로 형성된 중간 필라멘트와 관련된 점 모양의 결합입니다. 이러한 맥락에서 이러한 각질 구조를 "tonofilimanetos"라고합니다. 필라멘트는 상피 세포의 지점에서 지점으로 확장됩니다.

포인트 desmosomes

이들은 상피 세포에 힘과 강성을 제공합니다. 따라서 주요 기능은 인접한 세포의 강화 및 안정화와 관련이 있다고 믿어집니다.

Desmosomes는 연속적인 밴드가 아닌 별도의 작은 점과 유사하기 때문에 일종의 리벳 또는 용접에 비할 수 있습니다.

우리는 심장 근육의 심장 세포와 뇌와 척수의 외부 표면을 이루는 수막에서이 유형의 접합을 발견합니다.

-헤미 데스 모좀

Wikimedia Commons의 Miguelferig

Hemidesmosomes는 비대칭 접합의 범주에 속합니다. 이러한 구조는 상피 세포의 기저 영역을 기저층으로 고정하는 기능을 가지고 있습니다.

헤미 데스 모솜이라는 용어는이 구조가 문자 그대로 "반"데스 모솜으로 나타나기 때문에 사용됩니다. 그러나 생화학 적 구성의 관점에서 볼 때 두 결합은 완전히 다릅니다.

데스 모좀은 하나의 인접한 세포를 다른 세포에 부착시키는 역할을하는 반면, 헤미 데스 모좀의 기능은 세포를 기저층과 결합시키는 것임을 명확히하는 것이 중요합니다.

황반 부착 체 또는 데스 모좀과는 달리 헤미 데스 모좀은 중간 필라멘트와 관련된 세포질 층과 외부 막의 판으로 구성된 다른 구조를 가지고 있습니다. 앵커 필라멘트.

헤미 데스 모좀의 기능 중 하나는 기저층의 구성 요소에 부착 된 중간 세포 골격 필라멘트의 존재로 인해 상피 조직의 전반적인 안정성을 증가시키는 것입니다.

식물의 세포 접합

식물계에는 갈라진 접합부를 연상시키는 기능적 대응 물을 제외하고는 위에서 설명한 대부분의 세포 접합부가 부족합니다.

식물에서 인접한 세포의 세포질은 plasmodesmata라는 경로 또는 채널로 연결됩니다.

이 구조는 한 식물 세포에서 다음 세포로 연속체를 만듭니다. 구조적으로 갈라진 접합부와는 다르지만 매우 유사한 역할을하여 작은 이온과 분자의 통과를 허용합니다.

의료 관점

의학적 관점에서 세포 접합은 관련 주제입니다. 접합부에 관련된 단백질을 암호화하는 유전자의 돌연변이가 임상 병리로 해석되는 것으로 밝혀졌습니다.

예를 들어, 특정 유형의 클라우딘 (밀착 접합부에서 상호 작용을 매개하는 단백질 중 하나)을 코딩하는 유전자에 특정 돌연변이가 있으면 인간에게 희귀 한 질병을 유발합니다.

이것은 신장 마그네슘 손실 증후군이며, 증상에는 저 마그네슘과 발작이 포함됩니다.

더욱이, 넥틴 1 단백질을 암호화하는 유전자의 돌연변이가 구순열 증후군의 원인이되는 것으로 밝혀졌습니다. 이 상태는 신생아에서 가장 흔한 기형 중 하나로 간주됩니다.

넥틴 1 유전자의 돌연변이는 사람의 피부, 머리카락, 손톱 및 치아에 영향을 미치는 외배엽 이형성증이라는 또 다른 상태와 관련이 있습니다.

천포창은 표피의 응집력을 유지하는 핵심 요소 인 데스 모글 레인 1에 대한자가 항체에 의해 결정되는 수 포성 피부 질환입니다.

참고 문헌

1. Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2015). 필수 세포 생물학. 갈랜드 과학.
2. Cooper, GM 및 Hausman, RE (2000). 세포 : 분자 적 접근. Sinauer Associates.
3. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). 생물학에 초대합니다. 맥밀란.
4. Hill, RW, Wyse, GA, Anderson, M. 및 Anderson, M. (2004). 동물 생리학. Sinauer Associates.
5. Karp, G. (2009). 세포 및 분자 생물학 : 개념 및 실험. John Wiley & Sons.
6. Kierszenbaum, A., & Tres, L. (2016). 조직학 및 세포 생물학 : 병리학 입문. 엘스 비어 브라질.
7. Lodish, H., Berk, A., Darnell, JE, Kaiser, CA, Krieger, M., Scott, MP,… & Matsudaira, P. (2008). 분자 세포 생물학. 맥밀란.
8. Voet, D. 및 Voet, JG (2006). 생화학. Panamerican Medical Ed.