인간 세포 내부에서 완전히 새로운 구조 발견

과학자들은 인간 세포에서 세포 내 이동소 역할을 하는 완전히 새로운 구조를 발견했는데, 이는 세포가 세포 내부의 물질을 분류, 제거하고 재활용하는 데 도움이 됩니다.

헤미푸솜 구조의 발견은 많은 복잡한 질병에 대한 새로운 연구 방향을 열어줄 수 있습니다. - 사진: AI

네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 에 게재된 논문에서 과학자들은 헤미푸솜(hemifusome)이라는 완전히 새로운 세포 소기관을 발견했습니다. 헤미푸솜은 막으로 둘러싸인 세포 소기관으로, 사람부터 생쥐, 원숭이까지 다양한 조직에 존재합니다. 이 구조는 세포 내 분류 센터 역할을 하여 세포가 세포 내에서 물질을 분류, 포장, 운반, 처리하는 데 도움을 줍니다.

버지니아 대학교(미국)의 세포 생리학자이자 연구팀의 일원인 세함 에브라힘 박사는 "헤미푸솜의 발견은 세포 내부에 새로운 분류 센터를 발견하는 것과 같습니다. 이 과정이 방해를 받으면 신체 전반에 영향을 미치는 질병과 관련이 있을 수 있습니다."라고 말했습니다.

연구팀은 이 독특한 구조를 관찰하기 위해 초고속 동결과 전자현미경을 결합한 최신 기술인 저온전자단층촬영(cryoET)을 사용했습니다. 조직 표본은 변형을 방지하기 위해 급속 냉각된 후, 전자에 노출되어 일련의 2D 이미지를 생성하고, 이 이미지들은 분자 수준에 가까운 상세한 3D 모델로 재구성됩니다.

연구 결과는 세포 내 작은 소포들이 종종 반융합막(hemifusion diaphragm)이라는 공통 막을 통해 서로 연결되어 있음을 보여주었습니다. 이 연결 지점에서 헤미푸좀은 물질 교환이 이루어지는 중간 구조로 존재합니다. 다시 말해, 헤미푸좀은 세포 내 이동을 위한 중간 기착지 역할을 합니다.

에브라힘 박사는 "소포는 세포 내의 배달 트럭이고, 반쪽소포는 단백질, 효소, 노폐물과 같은 화물을 운반하는 부두라고 생각하면 됩니다."라고 말했습니다.

다른 고정된 세포소기관과 달리 헤미푸솜은 형태가 유연하고 어디에나 존재합니다. 금 나노입자와 배양된 인간 세포를 이용한 실험 결과, 헤미푸솜은 다른 세포 구조에서는 알려지지 않았던 완전히 독특한 방식으로 주변 환경의 물질을 흡수하는 능력을 가지고 있음이 밝혀졌습니다.

연구자들은 헤미푸솜이 세포 내 항상성 유지에 필수적인 단백질 운반이나 노폐물 처리에 중요한 역할을 할 수 있다고 생각합니다. 이러한 과정이 방해받으면 세포는 독소를 축적하거나 잘못된 신호를 전달할 수 있으며, 이는 여러 유전적, 퇴행성 또는 암성 질환의 흔한 원인입니다.

앞으로 과학자들은 이 구조가 건강한 세포에서는 어떻게 작용하는지, 질병에서는 어떻게 변화하는지 계속해서 연구할 것입니다.

새로운 통찰력은 유전, 신진대사, 암과 관련된 복잡한 질병에 대한 치료법을 개발하는 데 중요할 수 있습니다.

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민하이

출처: https://tuoitre.vn/phat-hien-cau-truc-hoan-toan-moi-ben-trong-te-bao-nguoi-20250716195627855.htm