Electric and Metabolic Coupling

전기적 커플링 (Electric Coupling)

Gap junction을 통해 이온이 이동하면, 한 세포에 주입된 전류가 인접 세포에서도 전기적 교란을 일으킨다. 이를 **전기적 커플링(electrical coupling)**이라 한다. 이는 전기적으로 흥분 가능한 세포들로 구성된 조직에서 특히 중요하다:

• 심근: Gap junction을 통한 전기적 커플링이 심근 세포 수축을 동기화한다.
• 소장 평활근: 소장의 연동 운동(peristalsis)을 담당하는 평활근 세포들의 수축이 gap junction으로 동기화된다.

이러한 전기적 결합은 화학적 시냅스에서의 지연 없이 신호를 세포 간에 신속하게 전달할 수 있다는 장점이 있다.

대사적 커플링 (Metabolic Coupling)

Gap junction을 통해 이온뿐 아니라 소분자들도 세포 사이에서 공유된다. 통과 가능한 분자들: 무기 이온, 당, 아미노산, 뉴클레오타이드, 비타민, cAMP, IP3 같은 intracellular signaling molecule (약 1000 dalton 이하).

전기적으로 흥분 가능하지 않은 조직에서도 gap junction이 광범위하게 존재한다. 원칙적으로 소분자와 이온의 공유는 세포 집단 내 활동을 조율하고, 세포마다 발생하는 무작위적인 소분자 농도 변동을 완화하는 기전으로 작용한다.

Figure 19-24. Gap junction을 통한 분자 통과 실험: 크기가 다른 형광 분자를 주입하면 약 1000 dalton 미만의 분자만 인접 세포로 이동한다.