이번주 국제학술지 '네이처' 표지에는 포유류 세포에서 우리 몸의 주요 구성성분 중 하나인 지질(lipids) 분자가 실시간으로 이동하는 모습이 담겼다. 사진에서 세포막을 이루는 인지질은 주황색, 세포 내 에너지 생산 소기관인 미토콘드리아는 파란색, 세포 내에서 물질을 운송하는 주머니 모양 소기관인 엔도솜은 보라색으로 나타난다.
독일 막스플랑크 분자세포생물·유전학 연구소 연구팀은 세포 내 지질이 이동하는 과정을 시각화하고 세포소기관 사이에 지질이 전환되는 과정을 분석하는 데 성공했다. 연구결과는 8일(현지시간) 네이처에 공개됐다.
지질은 세포막 구성부터 에너지 저장 등 다양한 방식으로 사용되는 주요 물질이다. 보통 주름진 세포소기관인 소포체(ER)에서 발생해 다른 세포소기관으로 분포된다. 세포 내에 존재하는 세포소기관에 따라 다양한 형태로 분포하지만 어떤 과정으로 이동하는지 알아내기 어려웠다. 그동안 생체 조직 내에서 지질의 위치를 정확히 추적하는 데 기술적 한계가 있었기 때문이다.
연구팀은 형광 현미경으로 관찰 가능한 '지질 탐침(probe)'을 개발하고 시간 경과에 따른 지질의 이동 경로를 추적해 실시간으로 영상화하는 데 성공했다.
이후 질량 분석법을 활용해 지질이 다른 지질 종으로 전환되는 과정을 분석했다. 그 결과 세포소기관 사이의 지질 이동은 최대 90%가 소포가 아닌 개별 지질 수송 단백질을 통해 이뤄진다는 사실이 발견됐다.
이번 연구는 세포소기관 사이의 지질 이동에 대한 최초의 정량적 '지도'를 제공한다. 연구팀은 "세포 내 지질 이동을 나타낸 지도가 세포생물학과 질병 연구에서 지질의 역할 이해를 증진할 것"이라고 밝혔다.
<참고 자료>
- doi.org/10.1038/s41586-025-09432-x
