세포막의 바깥쪽과 안쪽에서 분자가 항상 교대하고 있다

곤충은 지구상에서 가장 번영하면서 다양한 진화를 거치고 있는데, 그 요인의 하나로 소형화가 거론된다. 그 가운데는 짚신벌레 등의 단세포 생물 같은 크기까지 소형화한 곤충도 존재하며, 이들 곤충도 심장이나 뇌를 가지고 있다. 이 같은 미세한 조직을 만드는 소형 곤충의 세포가 포유류의 세포와 어떻게 다른지는 알려지지 않았다.

교토 대학 대학원 공학연구과(현재 이화학 연구소 특별 연구원)의 시오미 아키후미 등의 연구 그룹은 초파리 세포의 물리적인 특성을 분석했더니 몸길이 3mm 정도인 초파리는 포유류와 비교해 매우 유연해 부서지기 어려운 세포로 되어 있음이 밝혀졌다.

그 원인을 찾았더니 세포막에 채워진 ‘인 지질 스크램블라아제(XKR)’라는 단백질의 작용에 의해 세포막을 형성하는 ‘지질 이중학’의 바깥층과 안쪽 층에서 지질 분자가 항상 교대하고 있음이 밝혀졌다. 또 XKR의 작용을 억제하자 초파리 세포의 유연성이 낮아졌다고 한다. XKR는 포유류에서는 세포가 죽었을 때 등 특수한 상황에서만 기능한다.

단, 일부 암세포 등에서는 기능할 가능성이 보고된다. 이번 성과는 곤충의 세포에 대한 이해에 덧붙여 우리 몸의 노화나 암의 이해와 치료로도 이어질 가능성이 있다.

이 내용은 일본 교토 대학 보도 자료, 2021년 6월 9일에 게재되었다.

출처: 뉴턴 2021.09