멜라닌 색소를 인식하는 새로운 도구인 ‘M-INK’의 개발

メラニン色素を認識する新規ツール“M-INK”の開発

Development of M-INK as a novel tool for visualizing melanosomes and melanocores

石田森衛(이시다 모리에, Morié Ishida)

大石雄太(오오이시 유타,Yuta Ohishi),

福田光則(후쿠다 미츠노리, Mitsunori Fukuda)

그림 1 멜라노솜과 멜라노솜 가시화 도구인 M-INK

1. 서론

우리 인간을 포함한 포유류의 피부나 모발 색깔은 체내에서 멜라닌 색소의 생성과 침착 정도에 따라 결정된다. 멜라닌 색소는 유해한 자외선을 흡수해 세포손상을 줄임으로써 피부암의 발병률을 낮추는 매우 중요한 역할을 한다. 그러나 멜라닌 색소의 과잉 생성은 기미, 주근깨와 같은 색소침착증의 원인이 되기 때문에 체내의 멜라닌 색소량 제어는 많은 사람의 관심 대상이 되고 있다.

피부에서 멜라닌 색소는 표피의 기저층에 존재하는 멜라노사이트라는 세포 내에서만 합성되고 있다. 자외선 등으로 활성화된 멜라노사이트는 ‘멜라노솜’이라는 지질막(본고에서는 멜라노솜 막이라 칭함)으로 둘러싸인 주머니 모양의 구조물(생물학 분야에서는 세포소기관(organelle)으로 통칭)에서 멜라닌 합성효소의 작용으로 멜라닌 색소를 생성한다. 멜라노솜의 내부에는 Pmel17이라는 단백질에 의해 형성된 섬유가 존재하며 합성된 멜라닌 색소는 이 섬유 위에 침착한다(그림1 A). 이 섬유 위에 멜라닌 색소가 침착된 상태의 구조물은 ‘멜라노코어’로 불리고 있다(그림1 A 오른쪽).

피부나 모발의 착색에는 멜라닌 색소의 합성이 필수이나 흥미롭게도 멜라노사이트에서 멜라닌 색소가 합성되는 것만으로는 피부색의 변화가 일어나지 않는다. 피부색이 변화하기 위해서는 멜라닌 색소를 포함한 멜라노솜이 멜라노사이트에서 표피를 형성하는 케라티노사이트라는 세포의 내부까지 수송될 필요가 있다. 우리 연구실에서는 10년 이상에 걸쳐 이 멜라노솜의 수송에 초점을 두어 연구했다. 지금까지의 연구에서 멜라노사이트 내부에서 어떻게 멜라노솜이 수송되는지에 관해 그 제어인자를 포함해 많은 분자구조가 밝혀졌다.

※ 이 기사는 프레그런스저널코리아에 수록된 기사입니다. 이 기사의 전체 내용은 프레그런스저널코리아 2017년 10월호에서 확인하실 수 있습니다.