세포의 골격에 대하여 (cytoskeleton)

※ 우리 몸이 뼈에 의해서 지탱되어지고 있듯이, 세포도 뼈처럼 지지역할을 담당하는 것이 있는데, 그것이 바로 미세섬유, 중간섬유, 미세소관으로 이루어진 세포골격(cytoskeleton)이라는 것이다. 미세섬유는 액틴단백질로 구성되어지는 얇은 구조를 갖고 있으며, 중간섬유는 케라틴 등 다양한 단백질의 구성성분이 되어지며, 미세소관은 튜불린 단백질들로 구성되어져 실린더구조를 가지면서 여러가지 역할을 수행한다. 그러면 이 세포골격의 기능과 그것을 이루는 요소들에 대해 간략히 살펴보자. 

※ 세포골격(cytoskeleton)의 기능

1. 구조적인 지지(structural support): 세포의 모양을 유지시키는 구조적 지지 기능
2. 세포 내 구조연결(internal framework): 세포 소기관들의 위치를 유지 제공 하는 기능
3. 물질과 세포소기관들의 이동에 관한 역할(machinery): 세포 내 물질이동과 세포소기관들의 이동과 관련 있음.
4. 이동에 대한 힘을 제공 시키는 역할(force-generating elements): 한쪽 방향에서 다른 방향으로의 세포들의 이동에 대한 섬모나 편모처럼 세포의 운동소기관을 구성하는 부분으로의 기능
5. mRNA의 번역을 위한 위치 제공
6. 세포 신호전달(signal transduction): 세포 외보환경에 대한 특정 신호를 세포 내부로 전달하는 기능

※ 세포 골격을 이루는 3요소

1. 미세섬유(microfilament, actin filament): 세포의 가장자리에 주로 위치하여 세포의 지지를 담당한다. 
   1. 직경 약 8 nm의 액틴으로 구성되어짐.
   2. 액틴이 중합되어져 미세섬유가 만들어짐.
   3. 운동성 단백질인 myosin이 actin과 연결되어져 있음.
2. 중간섬유(intermediate filament): 세포 간 연결 결합인 desmosome을 이루어 세포를 지지하며, 머리카락을 구성하는 keratin 단백질 등을 만든다.
   1. 직경 약 10 nm로 미세섬유와 미세소관의 중간
   2. 핵의 위치를 고정시킴.
   3. keratin, vimentin, peripherin, desmin, neurofilament protein, lamin, nestin 등 다양한 종류의 단백질을 구성함.
3. 미세소관(microtubule): 튜불린 단백질로 구성되어 실린더 구조를 가지며 세포질에 골고루 산재되어 있으면서 세포분열, 운동소기관 등 다양한 역할을 수행한다.
   1. 외부직경 약 24 nm, 실린더구조의 벽두께 약 5 nm.
   2. alpha-tubulin, beta-tubulin, gamma-tubulin 등
   3. 구조적지지, 세포 내 구조연결, 운동소기관(cilia, flagella)의 요소, 유사분열, 감수분열시 염색체 분리에 관여함.