Cell Junctions_MOC
동물 세포가 결합하는 두 가지 방식
동물 조직에서 세포들이 함께 유지되는 방식은 크게 두 가지로 나뉜다.
Figure 19-1. 두 가지 주요 조직 유형에서 동물 세포가 결합되는 방식.
Connective tissue (예: 뼈, 힘줄)에서는 extracellular matrix가 주된 stress-bearing 구성요소이다. 세포들은 matrix 안에 드문드문 분포하며, cell–matrix junction을 통해 matrix에 부착한다. 이 결합은 세포가 matrix 안을 이동하고, 그 역학적 특성을 감지하도록 해준다.
Epithelial tissue (예: 장 내벽, 피부 표피)에서는 세포들이 epithelium이라는 시트 형태로 밀착 결합한다. Extracellular matrix는 주로 시트 아래의 얇은 층인 basal lamina (= basement membrane)로만 존재한다. 세포 내부의 cytoskeleton이 주된 stress-bearing 구성요소이며, cell–cell junction을 통해 인접 세포의 cytoskeleton과 연결된다.
Cell Junction의 분류 (Figure 19-2 기준)
Figure 19-2. 척추동물 epithelial cell에서 발견되는 각종 cell junction의 요약. 소장 상피세포를 기반으로 한 도식.
소장의 simple columnar epithelium을 기준으로, 세포 측면(lateral surface)에는 다음 junction들이 존재한다:
- Anchoring junctions — 세포의 cytoskeleton을 인접 세포 또는 ECM에 고정하여 기계적 강도를 제공한다.
- Cell–cell: Adherens junction (actin 연결), Desmosome (intermediate filament 연결)
- Cell–matrix: Actin-linked cell–matrix junction, Hemidesmosome (intermediate filament 연결)
- Tight junction — apical 쪽에서 세포 사이 공간을 봉합하여 분자의 paracellular 이동을 차단
- Gap junction — 인접 세포 cytoplasm을 직접 연결하는 채널
- Cell-Matrix anchoring Junctions — basal lamina 혹은 ECM과 actin filaments, Keratin filaments 등을 연결 Apical 영역에서 tight junction, adherens junction, desmosome이 순서대로 배열된 구조를 junctional complex라고 한다.
Transmembrane Adhesion Proteins의 역할 (Figure 19-3)
Figure 19-3. Transmembrane adhesion protein은 cytoskeleton을 세포 외부 구조와 연결한다. 외부 연결 대상에 따라 cell–cell junction 또는 cell–matrix junction으로 나뉜다. 내부 연결은 intracellular adaptor protein을 통해 간접적으로 cytoskeleton에 이루어진다.
모든 anchoring junction은 plasma membrane을 가로지르는 transmembrane adhesion protein에 의존한다. 이 단백질은 한쪽 끝이 세포 내 cytoskeleton에, 다른 쪽 끝이 세포 외부 구조에 연결된다. 이들은 두 superfamily로 나뉜다.
| Junction | Transmembrane adhesion protein | Extracellular ligand | Cytoskeletal attachment | Intracellular adaptors |
|---|---|---|---|---|
| Adherens junction | Classical cadherins | Cadherin (인접세포) | Actin | α-Catenin, β-catenin, p120-catenin, vinculin |
| Desmosome | Desmoglein, desmocollin | Desmoglein/desmocollin (인접세포) | Intermediate filaments | Plakoglobin, plakophilin, desmoplakin |
| Actin-linked cell–matrix junction | Integrin | ECM proteins | Actin | Talin, kindlin, vinculin, paxillin, FAK 등 |
| Hemidesmosome | α6β4 integrin, collagen XVII | ECM proteins | Intermediate filaments | Plectin, BP230 |
Table 19-1 기반.
Cadherin superfamily → 주로 cell–cell attachment를 담당
Integrin superfamily → 주로 cell–matrix attachment를 담당