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생명체를 이루는 기본 단위인 세포! 현미경으로 들여다보면 세포 속에는 핵, 미토콘드리아, 세포질 등 여러 기관이 들어 있어. 교과서에서 본 적 있다고? 잠깐! 여기 하나 더 추가됐다는 소식이 있어. 나, 과학 마녀 일리가 자세히 알아보고 올게! 

자기소개 부탁해. 

안녕, 나는 세포야. 크기가 1~100탆(마이크로미터)^●밖에 되지 않을 정도로 매우 작지. 세포 속에서 생명 활동을 조절하는 핵, 에너지를 생산하는 미토콘드리아 등 여러 기관이 각자의 역할을 하는 덕분에 생명 활동이 유지돼. 그런데 5월 4일, 미국 록펠러대학교 노버트 페리몬 교수팀은 초파리의 장 세포에서 우리 몸의 필수 영양분인 인산염을 저장하는 세포 소기관을 발견했다고 발표했어.  

인산염? 그게 뭐야?

인산염은 동식물의 세포가 성장하는 데 중요한 역할을 한다고 알려져 있어. 하지만 정확한 원리는 밝혀지지 않았지. 연구팀은 초파리에게 세포가 인산염을 흡수하는 것을 막는 물질인 포스포노포름산(PFA)을 먹인 후 초파리의 장 세포의 변화를 관찰했어. 그 결과, 인산염이 부족하니 장 내벽 세포 수가 갑자기 늘어난 것을 관찰했지. 또, 세포 내부 인산염의 전달을 조절한다고 알려진 ‘PXo 단백질’을 억제했을 때도 세포 수가 늘어났어. 인산염이 세포 숫자에 중요한 역할을 한다는 걸 뜻하지. 

그럼 인산염이 들어 있는 곳을 찾은 거야?

연구팀은 PXo 단백질에 형광 물질을 붙여 세포 내에서 어떻게 작용하는지 관찰했어. 그 결과, PXo 단백질이 처음 보는 소기관을 통과하면서 인산염을 전달한다는 것을 발견했지. 이 소기관은 여러 세포막이 층을 이루며 타원 형태를 띠고 있었어. 연구팀은 또 새롭게 발견한 타원형 소기관에서 인산염이 세포막의 주요 성분인 인지질로 바뀐다는 것도 관찰했어. 

작은 타원형 기관에 인산염이 들어 있다니! 

연구팀은 초파리의 세포에서 인산염이 부족해지면, 이 타원형 기관이 분해되며 안에 있던 인지질이 밖으로 방출되는 것을 관찰했어. 그리고 세포 분열을 일으키는 신호가 발생한다는 것도 관찰했지. 세포 분열로 인해 세포 수가 늘어나면 체내에 있는 인산염을 더 많이 흡수할 수 있게 돼. 이는 부족한 인산염을 채우기 위해 PXo 단백질과 이번에 새로 발견된 인산염 저장 소기관이 중요한 역할을 한다는 걸 뜻하지. 노버트 페리몬 교수는 “인간을 포함한 다른 동물들에게도 인산염을 저장하는 소기관이 있는지 조사할 계획”이라고 밝혔어. 

용어 설명

*μm(마이크로미터) : 1m(미터)의 100만분의 1에 해당하는 길이의 단위.