5.20 : Mechanism of Ciliary Motion

섬모 구조는 1647 년 Antonie Leeuwenhoek이 원생 동물을 관찰하면서 처음 보았습니다. 하등 유기체에서는 이러한 부속지가 세포 이동을 담당하는 반면, 고등 유기체에서는 이러한 부속지가 체강 내에서 세포 외 유체의 이동을 돕습니다.

섬모는 9+2 배열의 미세소관으로 구성되어 있으며, 한 쌍의 중앙 단일항 미세소관 다발을 둘러싸고 있는 9개의 미세소관 이중환 다발이 있습니다. 이중항 미세소관 다발은 넥신 단백질과 축삭 다인으로 연결되어 있습니다. 방사형 스포크는 이러한 외부 이중선 미세소관을 내부 중앙 쌍에 연결합니다. axonemal dyneins의 조정된 움직임은 섬모의 특징적인 채찍과 같은 움직임을 담당합니다. 이 특징적인 섬모 운동은 1979년 Wais-Steider와 Satir가 제안한 스위치 억제 또는 스위치 포인트 메커니즘에 의해 설명됩니다. 이 모델은 섬모 운동 동안 주어진 시간에 dyneins의 절반만 활성화되고 다른 하나는 비활성 상태로 유지된다는 것을 제안합니다. 양쪽에 있는 축삭돌기 다인(axonemal dyneins)은 섬모 운동을 추진하기 위해 활성 형태와 비활성 형태 사이를 번갈아 전환합니다. 섬모 내의 슬라이딩 미세소관은 축삭 다인(axonemal dyneins)의 중쇄 영역(heavy chain domain) 내에서 ATP 가수분해로 인한 에너지를 필요로 합니다.

인간의 섬모는 리드미컬하게 움직인다; 먼지, 점액, 박테리아와 같은 노폐물을 기도를 통해 폐에서 입 쪽으로 끊임없이 제거한다. 암컷 나팔관의 세포에 박동하는 섬모는 난소에서 자궁으로 난세포를 이동시킵니다. 편모는 섬모보다 큰 부속지이며 세포 이동에 특화되어 있습니다. 인간의 경우, 정자는 수정 중에 암컷 난자 세포를 향해 스스로를 추진해야 하는 유일한 편모 세포입니다.