멜라닌소체

섬네일|물고기와 개구리 멜라노포어는 색소 함유 멜라닌소체를 분산시키거나 응집시켜 색을 바꿀 수 있는 세포이다.
멜라닌소체()는 세포소기관의 일종으로, 동물 세포에서 발견되며, 멜라닌 합성과 저장 및 운반을 담당한다. 멜라닌은 동물계에서 가장 흔하게 발견되는 빛 흡수 색소이다. 멜라닌소체는 동물 세포와 조직의 색상 및 광보호 기능을 담당한다.

멜라닌소체는 피부의 멜라닌세포뿐만 아니라, 눈의 맥락막 멜라닌세포와 망막색소상피 (RPE) 세포에서도 합성된다. 하등 척추동물에서는 멜라노포어나 색소포에서 발견된다.

 구조 

멜라닌소체는 직경이 최대 500 nm에 달하는 비교적 큰 세포소기관이다. 지질 이중층 막으로 둘러싸여 있으며, 일반적으로 둥글거나 소시지 모양 또는 시가 모양을 하고 있다. 그 모양은 특정 종과 세포 유형에 따라 일정하다. 멜라닌소체는 전자 현미경으로 관찰할 때 특징적인 초미세 구조를 가지며, 이는 멜라닌소체의 성숙도에 따라 다르며 연구 목적으로 숫자로 된 단계 시스템이 사용되기도 한다.

 멜라닌 합성 
멜라닌소체는 특정 효소, 특히 티로시네이스에 의해 색소를 생성하는데, 티로시네이스는 세포 내에서 멜라닌의 큰 중합체를 합성한다. 광학 현미경으로 볼 수 있을 만큼 충분한 색소가 생성되기 전에는 전멜라닌소체라고 불린다.

멜라닌 합성 효소의 기능 장애나 부재 (예: 체디아크-히가시 증후군과 같은 질환)는 다양한 형태의 백색증을 유발한다.

 위족과 태닝 
일부 멜라닌세포에서는 멜라닌소체가 세포 내에 정지해 있다. 다른 세포에서는 세포가 위족이라고 불리는 임시 돌출부를 따라 표면을 길게 확장할 수 있으며, 이 위족은 멜라닌소체를 세포 중심에서 멀리 이동시켜 빛 흡수 효과를 높인다.

위족 과정(즉, 태닝 과정)은 자외선에 반응하여 진피 멜라닌세포에서 천천히 발생하며, 새로운 멜라닌소체의 생성 및 인접한 케라틴세포, 즉 일반적인 피부 표면 세포로의 멜라닌소체 증가는 이러한 변화를 야기한다. 멜라닌소체는 다수의 멜라닌소체를 포함하는 멜라닌세포 위족의 끝을 일부 케라틴세포가 삼킬 때 전달된다. 디네인은 멜라닌을 포함하는 소포를 세포 중심으로 운반하여 멜라닌소체가 케라틴세포의 세포핵을 격리시키고, 자외선으로부터 최적의 보호를 제공한다. 이러한 변화는 자외선이나 햇빛에 노출된 후 사람 피부의 태닝을 담당한다.

 동물에서 
많은 종의 물고기, 양서류, 갑각류 및 파충류에서 멜라닌소체는 호르몬(또는 때로는 신경) 조절에 반응하여 세포 내에서 고도로 이동할 수 있으며, 이는 행동 신호 또는 광보호에 사용되는 가시적인 색상 변화를 유발한다.

특정 물고기 종에서 발견되는 멜라닌소체는 물고기 비늘의 색을 조절하는 색소를 포함한다. 분자 모터는 신호가 전달되면 색소를 포함하는 멜라닌소체를 세포의 주변부로 운반하거나 중심에 집중시킨다. 모터 단백질 디네인은 멜라닌소체를 세포 중심, 즉 미세소관의 "마이너스 말단"으로 집중시키는 역할을 한다. 반대로, 단백질 키네신은 멜라닌소체를 세포 주변부로 분산시키는 역할을 하며, 플러스 말단 지향 모터이다. 미세소관의 플러스 말단은 주변부를 향하고 있기 때문에 키네신은 멜라닌소체를 주변부로 운반한다. 멜라닌소체를 주변부로 분산시키면 세포가 더 어둡게 보이고, 멜라닌소체를 중심으로 집중시키면 세포가 더 밝게 보인다. 이것이 분자 수준에서 물고기의 광보호 시스템이 작동하는 방식이다.

최근 거미에서도 멜라닌소체가 발견되었다.

문어목나 살오징어목과 같은 많은 두족류에서 볼 수 있는 아름답고 빠른 색깔 변화는 색소포 기관이라는 다른 시스템에 기반을 둔다.

 화석에서 
쉬싱, 중국인 고생물학자의 최근 (2008년) 발견에는 쥐라기 (2억~1억 5천만 년 전)부터 후기 고진기 및 신진기 (6천6백만~2백만 년 전)까지의 암석층에서 발견된 화석 깃털이 포함된다. 이 깃털에는 이전에 깃털 조직을 분해한 박테리아의 흔적으로 여겨졌던 탄소 잔유물이 보존되어 있었지만, 이 잔유물은 실제로는 화석화된 멜라닌소체의 미세한 유기 흔적이다. 이 구조 중 일부는 깃털과 털 조직에서 전형적으로 나타나는 훈색을 여전히 유지하고 있다. 이러한 미세 구조는 화석의 부드러운 조직의 원래 색상과 질감을 밝히기 위해 추가로 연구될 수 있다고 추측된다. 예일 대학교 연구팀의 데릭 브릭스는 "깃털 화석에서 초미세 구조가 발견됨으로써 털, 심지어 내부 장기와 같은 연체 화석의 다른 특징을 조사할 수 있는 놀라운 가능성이 열렸다"고 말했다.

멜라닌소체는 베이징 자연사 박물관, 베이징 대학, 예일 대학교, 피바디 자연사 박물관, 애크런 대학교, 텍사스 대학교 오스틴의 구성원으로 이루어진 협력 팀에 의해 화석 앙키오르니스 훅슬레이의 실제 색상을 밝히는 데 사용되었다..

멜라닌소체는 브라질의 아라리페 분지에 있는 백악기 초기 크라토 층에서 발견된 투판닥틸루스 cf. imperator 익룡 화석에서도 발견되었다.

 템플릿화 
멜라닌소체는 멜라닌소체에 풍부하게 존재하는 단백질 Pmel17의 아밀로이드 발생을 통해 멜라닌 중합을 유도하는 것으로 알려져 있다.

 각주 

 외부 링크 
  - "피부: 색소 침착된 피부"

분류:세포소기관
분류:피부해부학