세포 표면 돌기

 

대부분의 세포의 표면에는 다양한 형태의 돌기와 막의 일부가 신장된 구조를 가지고 있으며, 이들은 세포 운동, 식세포 작용 또는 영양분의 흡수와 같은 특수한 기능을 수행합니다. 세포 표면이 확장된 이러한 구조의 대부분은 액틴 섬유로 이루어져 있는데, 액틴 다발 혹은 액틴 네트워크가 빠르게 재배열되어 형성되기도 하고, 또한 비교적 영구적인 안정된 구조로 형성되기도 합니다.

 

 

 

미세융모(microvilli)

 

세포 표면 돌기 중에 가장 잘 알려진 것이 미세융모(microvilli)입니다. 원형질막이 손가락처럼 확장되어 있는 이 구조는 특히 장 표면의 상피세포와 같이 흡수를 담당하는 세포의 표면에 풍부하게 존재합니다. 이러한 세포의 미세융모는 브러시 보더(brush border)라 부르는 정단면 표면에 층을 형성하는데, 세포 당 약 천 개의 미세융모로 구성되어 있습니다. 그 결과로 흡수에 필요한 노출된 표면적이 약 10-20배 증가됩니다. 흡수 과정에서 역할뿐만 아니라 특수한 형태의 미세융모인 청각세포의 부동섬모(stereocilia)는 소리의 진동을 감지하여 청각기능을 수행합니다.

장 미세융모의 구조는 20~30개의 액틴 섬유의 다발이 촘촘하게 나란히 배열되어 있는 구조입니다. 이러한 다발의 섬유의 일부는 여러 세포 유형의 돌기 표면에 존재하는 액틴 다발 단백질인 fimbrin에 의해 교차결합되어 있습니다. 그러나 장 미세융모에서 주요 액틴다발 단백질은 95kd분자량의 빌린(villin)으로, 이 단백질은 장 상피 층이나 신장의 세뇨관 세포층, 그리고 세포 연접에서와 같이 특정 유형의 세포에만 존재합니다. 

 

@ 미세융모의 전자현미경 사진

• 장 상피세포의 미세융모는 원형질막이 손가락 모양으로 돌출된 구조로서, 말단 망(terminal web)이라는 피질의 부위에 고정된 액틱 다발에 의해 지탱됩니다.

 

 

 

 

위족(pseudopod), 피막돌기(lamellapodia), 미세침(microspikes)

 

미세융모와 달리, 대부분의 세포표면 돌기는 외부 자극에 반응하여 일시적으로 형성되는 구조입니다. 이러한 구조의 몇 가지 유형은 이동하는 세포의 앞쪽 끝에서 뻗어 나오는데, 이들은 세포의 이동에 관련되어 있습니다. 위족(pseudopod)은 액틴 섬유가 3차원적 그물 모양으로 결합하여 형성된 중간 너비의 돌기 구조로서 식세포 작용이나 아메바 운동에 관여합니다. 섬유아세포의 앞쪽 끝의 넓고 얇은 판 형태로 확장된 피막돌기(lamellapodia)도 유사한 액틴섬유의 그물구조를 가지고 있습니다. 또한 많은 세포들이 액틴 다발로 구조를 유지하는 원형질막의 가느다란 돌기인 미세침(microspikes) 혹은 사상위족(filopodia)을 가지고 있습니다. 이러한 구조의 형성과 수축은 액틴섬유의 조립과 분해를 조절하여 이루어집니다.