소개 / 개요

포유류에서 n 세포는 총 세포 부피의 약 2 %를 차지하는 것으로 추정되며 과립 형 매트릭스와 단일 막이 특징입니다. 다른 유기체에서 퍼 옥시 좀은 생산하는 물질과 기능에 따라 다양한 이름을 가지고 있습니다.

여기에는 다음이 포함됩니다.

· 글리코 좀-트리파노소마 티드의 해당 반응에 관여합니다.

· Glyoxysomes-식물의 글리 옥실 레이트주기에 관여하는 효소를 포함합니다.

· Woronin 몸-사상 균류에서 발견되며 중격 기공을 밀봉하여 세포 무결성에 기여합니다.

* Peroxisomes는 1954 년 Johannes Rhodin에 의해 생쥐에서 처음으로 확인되었습니다 (마이크로 바디라고 함). Christian de Duve가 Peroxisomes라는 이름을 제안한 것은 1965 년입니다.

* Peroxisomes는 세포 항상성, 활력 및 유기체의 적절한 발달에 중요합니다. peroximoses의 장애는 종합적으로 peroxisome biogenesis disorder로 알려진 다른 장애 중에서 Zellweger 증후군 및 신생아 부신 이영양증과 같은 상태와 관련이 있습니다.

Peroxisomes의 기원

소기관, 기원을 설명하기 위해 몇 가지 가설이 제시되었습니다. 이러한 가설 중 하나는 peroxisome이 박테리아와 관련된 내 공생 관계의 결과임을 시사합니다. 그러나 소기관의 일부 단백질과

소포체에서 발견되는 단백질 사이의 명백한 유사성 때문에 일부 연구자들은 소포체에서 개발되었다는 생각을 가지고 있습니다.

공통 조상으로부터 이러한 세포 기관의 진화는 여러 가지 이유로 널리 받아 들여졌습니다.

기능이 다르고 크기가 달라도 퍼 옥시 좀에서 분열, 생 생성, 유지가 일어나는 핵심 메커니즘은 동일합니다. 그러나 대부분의 새로운 증거는 그 기원이 소포체와 관련이 있다는 가설을 뒷받침합니다.

개발 과정에서 연구에 따르면 일부 과산화 소체 막이 단백질은 퍼 옥시 솜에 도달하기 전에 먼저 소포체를 표적으로합니다. 또한 효모에 야생형 유전자가 도입 된 후 소포체에서 새로운 퍼 옥시 좀이 형성되는 것으로 나타났습니다.

형태 및 구조적 특성

일부에서는 마이크로 바디라고도 함 책, peroxisomes는 직경이 0.2에서 1.5 um에 이르는 매우 작은 크기입니다. 크기는 다른 유기체 (포유류, 식물, 균류 등)에 따라 다르지만 연구에 따르면 동일한 유기체 내에서도 크기가 다른 것으로 나타났습니다.

단일 세포 유기체에 따라 수많은 퍼 옥시 좀을 포함 할 수도 있습니다. 예를 들어, 포유류에서 단일 간세포 (간세포)는 세포 부피의 약 2 %를 차지하는 400 ~ 600 개의 퍼 옥시 좀으로 구성 될 수 있습니다.

일반적으로 퍼 옥시 좀은 구형이며 직경 4.5 ~ 8nm의 단일 막을 포함합니다. 이 막은 인지질 (포스파티딜콜린, 포스파티딜 에탄올 아민 및 포스파티딜 이노시톨)을 포함한 여러 성분으로 구성됩니다. 다른 세포 기관 (예 : 리소좀 등)의 막과 비교할 때 더 얇습니다. 그러나 두께는 소포체의 막과 비슷합니다.

원형질막과 마찬가지로 peroxisome 막도 투과성이 있으며 수 크로스 및 기타 작은 기질과 같은 분자가 통과 할 수 있습니다. 그러나이 투과성은 세포 위치에 따라 달라질 수 있습니다.

일부 종의 Peroxisomes에서도 변연 판이 설명되었습니다. 여기서 마진 플레이트는 편평한 경향이 있으며 일반적으로 좁은 공간 내에 있고 매트릭스로 둘러싸인 세포 기관의 주변에 위치합니다. 따라서 주변 막의 내부 표면과 분리되어 있습니다.

* In 세포, peroxisomes는 세포질에 떠 다니는 것을 발견 할 수 있지만, 종종 미토콘드리아, 엽록체 (식물에서) 및 소포체를 포함한 다른 여러 세포 기관과의 연관성을 포함합니다.

* 이들은 서로 연결되어 단순히 개인으로서 존재하는 과산화 체 망상체를 형성하고 매트릭스 (원 섬유 / 결정질 물질).

과산화 소체의 생물 발생 및 분열

peroxisomes의 생물 생성은 peroxisome 막의 형성, 증식으로 매트릭스 단백질의 수입을 포함하는 여러 단계를 포함하는 비교적 복잡한 과정입니다. 과정이 완전히 이해되지는 않았지만 연구에 따르면 생물 생성 과정이 시작되는 것으로 나타났습니다. 막의 발달입니다.

여기서 페 록신 (PEX-PEX3, PEX16 및 PEX19 포함)으로 알려진 단백질은 막 단백질 (PMPS-peroxisomal membrane)을 삽입하는 역할을합니다. 단백질) 세포 기관의 막으로. 포유류에서 소포체는 또한 막의 발달에 필요한 지질을 공급하는 데 중요한 역할을하는 것으로 제안됩니다.

* 지질은 소포체에서 추출되는 반면, 생합성 과정에서 사용되는 단백질 peroxisomes의 세포질에 상주하는 polyribosomes에서 생산됩니다.

생체 발생과 관련된 과정에 따라 과산화물은 분열 (분열)을 통해 계속 증식합니다. 다른 유기체의 경우 여러 요인이 세포에서 퍼 옥시 좀의 분열에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 효모에서. 연구에 따르면 단백질 매트릭스 수준에 따라 영향을받는 것으로 나타났습니다.

지방 아실 -CoA 산화 효소 (지방 아실 -CoA 산화 효소에 의해 과산화 소체 막 단백질이 분리 된 후 매트릭스), 일련의 이벤트가 활성화되어 디아 실 글리세롤이 생성됩니다. 차례로 diacylglycerol은 막 곡률을 유발하고 결과적으로 분열 인자를 모집합니다.

퍼 옥시 좀 분열 중에 세포 기관은 분열 가능한 방식으로 여러 부분에서 늘어나고 수축합니다. 단위. 이 과정의 마지막 단계는 여러 과산화물을 생성하기 위해 단위 (분열)를 나누는 것입니다.

* 분할 프로세스는 대칭 또는 비대칭 일 수 있습니다. 대칭 분할의 경우 프로세스는 동일한 크기의 여러 퍼 옥시 좀을 생성합니다. 다른 한편, 비대칭 분할은 다양한 크기의 과산화 소체를 생성합니다.

* 과산화물을 나누고 곱한 후 이전에 세포의 다른 위치로 이동합니다. 세포가 분열하여 두 개의 유사한 딸 세포를 생성합니다. 이 움직임은 미세 소관에 의해 가능합니다. 여기에서 peroxisomes는 이러한 세관을 따라 이동하여 대략 동일한 수의 딸 세포로 분할 될 수 있습니다.

특성 (공통 특성)

크기와 모든 과산화 소체는 여러 특성을 공유합니다. 이러한 특성 중 하나는 전체 구조를 둘러싸는 단일 멤브레인의 존재입니다. 모든 과산화 소체에서 내강에는 다양한 기능에 관여하는 많은 양의 효소가 포함되어 있습니다.

이러한 기능은 주로 유기체의 유형과 유형에 따라 다릅니다. 조직의. 세포에서 발견되는 다른 세포 기관 (미토콘드리아 및 엽록체 등)과 달리 퍼 옥시 좀에는 자체 게놈이 없습니다. 이러한 이유로 과산화 소체 분열과 관련된 과정은 세포의 유전 물질에 의해 조절됩니다 (과산화 소체 단백질은 세포의 핵 게놈에 의해 암호화 됨).

모든 peroxisomes 사이에 공유되는 다른 유사점 중 하나는 분리 / 분열과 관련된 과정뿐만 아니라 멤브레인이 만들어지는 메커니즘입니다.

연구에 따르면 과산화 소막 생성에 관여하는 단백질과 지질을 수입합니다. peroxisomal 단백질은 세포질의 유리 리보솜에 의해 제조되어 구조로 운반되는 반면, 지질은 소포체에서 가져옵니다.

또한 분열 과정은 모든 퍼 옥시 좀은 다이나 민 유사 단백질과 테트라 트리코 펩타이드 반복을 포함하는 단백질의 활동을 포함합니다.

주요 기능

언급했듯이 과산화물은 식물과 동물에서 다양한 기능을합니다.

이 세포 기관의 주요 기능은 다음과 같습니다.

광호흡

광호흡은 과산화 소체의 주요 기능 중 하나입니다. 식물에서. 이것은 광합성과 관련된 중요한 과정이며 RubisCo의 활동을 포함합니다. 여기서 프로세스는 산소를 기질로하는 분자 (RubisCO)에서 시작됩니다. 이로 인해 포스 포 글리콜 레이트가 생성되고 탈 인산화되어 글리콜 레이트가 생성됩니다.

퍼 옥시 좀의 매트릭스에서 글리콜 레이트는 글리코 실 레이트를 생성하는 글리콜 레이트 옥시 다제에 의해 산화됩니다. 과산화수소 (H2O2). 두 가지 효소 (SGT 및 GGT)가 글리신을 생성하는 트랜스 미 네이션으로 알려진 과정에서 글리 옥실 레이트에 작용합니다.

미토콘드리아에서 글리신은 세린으로 전환되고 글리세 레이트와 하이드 록시피 루 베이트로 전환되는 퍼 옥시 좀으로 다시 운반됩니다. 글리세 레이트는 엽록체로 이동하여 글루 코콤 형성에 관여합니다.

* 광호흡은 탄소 재활용과 관련된 중요한 과정입니다.

지방산의 산화

식물에서 퍼 옥시 좀의 다른 기능 중 하나는 지방산의 분해와 관련이 있습니다. 이를 위해 지방산은 먼저 퍼 옥시 좀으로 이동하여 β- 산화주기에 들어가는 형태 인 CoA- 에스테르로 변환됩니다.

이 과정 긴 지방산 사슬 (20 개 이상의 탄소 원자 포함)을 대사 에너지의 원천 인 아세틸 CoA로 전환한다는 점에서 특히 중요합니다. 이 과정은 또한 산소와 물 분자를 생성하기 위해 카탈라아제에 의해 분해되는 과산화수소를 생성합니다.

식물에서 퍼 옥시 좀의 다른 중요한 기능은 다음과 같습니다.

· 자 스모 네이트의 생합성-자 스모 네이트는 식물 성장에 관여하는 호르몬 (예 : 메틸 자 스모 네이트) 그룹입니다. 및 개발 및 방어 메커니즘

· Indole-3-butyric의 대사 산성

· 폴리아민 대사

· 가지 형 아미노산 사슬의 대사

· 종자 발아

해독

식물과 동물 모두에서 peroxisomes는 해독에 크게 관여합니다. 이 세포 기관의 다양한 대사 기능을 통해 과산화수소는 생성되는 부산물 중 하나입니다. 체내에서이 제품은 유해하며 다른 세포 기능을 방해 할 수 있습니다.

또한 과산화물은이 화학 물질을 물로 분해하는 효소 인 카탈라아제를 다량 생산합니다. 그리고 산소 분자. 과산화물은 유기 화합물 (탄소를 포함하는 화합물)의 산화에 사용할 수 있습니다.

* Signaling-Peroxisomes는 면역에 중요한 역할을하는 것으로 나타났습니다. 여기에서 세포 기관은 면역 신호에 관여하는 생체 활성 대사 산물을 생성합니다. 다양한 연구에서 이러한 과정은 동물의 항 바이러스 반응과 관련이 있습니다.

Peroxisomes 및 세포 노화

일반적으로 미토콘드리아 내에서 다양한 활동이 살아있는 세포에 상당한 스트레스를주는 활성 산소 종을 생성한다는 것은 잘 알려져 있습니다.이 과정에서 중요한 세포 성분 (지질, 단백질 등)이 다소 손상되어 시간이 지남에 따라 세포가 악화되고 시간이 지남에 따라 세포 생존력이 손실됩니다.

퍼 옥시 좀의 생물학적 기능을 이해하기위한 연구 연구 결과, 미토콘드리아와 마찬가지로 퍼 옥시 좀도 세포 노화에 기여하는 상당한 수준의 활성 산소 종을 생성한다는 것이 분명해졌습니다.

에 따르면 과산화 소체와 세포 노화 (효모 세포에서) 사이의 관계를 조사하기위한 연구에서 연구원들은 상대적으로 낮은 수준의 과산화수소 (활성 산소 종) 세포에서 카탈라아제 (파쇄를 담당하는 효소)가 부족한 세포를 발견했습니다. 과산화수소 감소), 세포는 대조군으로 사용 된 야생형 세포 (천연 세포)에 비해 수명이 더 길었습니다.

다량의 세포에서 활성 산소 종이 생성되었습니다. 카탈라아제 없이는 대조군 세포에 비해 수명이 상당히 짧았습니다. 과산화 체에서 대사 활동을 통해 생성 된 활성 산소 종은 세포의 다양한 거대 분자에 손상을 줄뿐만 아니라 세포 손상 및 생존 능력 상실에 기여한다는 것이 분명해졌습니다.

이 연구는 과산화물을 분해하여 세포 노화와 세포 사멸을 가속화하는 항산화 제 역할을하는 카탈라아제의 중요한 역할을 보여주었습니다.

Peroxisomes와 관련된 질병 / 장애

Peroxisomes의 장애와 peroxisome 효소 생산의 결함은 다음을 포함한 여러과 산소 성 질환과 관련이 있습니다.

· 젤위거 증후군- 적절하게 기능하는 과산화 소체의 감소 / 부재로 인한 장애. 근력 저하, 청력 상실, 시력 상실, 골격 이상 및 뚜렷한 얼굴 특징을 특징으로합니다.

· 신생아 부신 뇌 이영양증-과산화 소체의 생물 발생 결함 또는 기능이 낮은 과산화 소체의 결함으로 인한 결과입니다. 청력 상실, 발작, 긴장 저하, 확산 성 뇌병증 등이 특징 일 수 있습니다.

· Rhizomelic chondrodysplasia punctata-발작, 호흡기 감염 및 rhizomelia를 특징으로하는 장애

· Infantile Refsum ‘s disease-뇌의 백질 손상을 특징으로하는 유전 질환-운동 운동에도 영향을줍니다.

Peroxisomes 학습에서 MicroscopeMaster 홈으로 돌아 가기

Francesca Di Cara et al. (2019). 면역 반응 및 염증의 과산화물.

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