# 타이트정크션의 항상성 제어에 의한 장벽 기능 강화의 가능성

타이트정크션(tight junction, TJ)은 상피세포에 특징적인 세포 간 접착 장치이며 가장 위쪽에서 인접한 세포간극을 밀봉하고 있다. 마찬가지로 3개의 상피세포 접착점에서는 3세포 간 밀착결합(tricellular tight junction, tTJ)이 근접한 세포막을 모아서 그 간극을 메우고 있다. 이들이 협력해 세포 시트 위아래의 액체, 이온, 단백질과 같은 고분자의 투과와 확산을 제한하는 물리적 장벽의 역할을 하고 있다고 생각된다.

TJ는 거대한 막 단백질 복합체이며 4회 막 관통 단백질인 claudin(CLDN, 인체에서는 CLDN1~25까지 서브 타입을 포함해 27종류가 알려져 있다)과 occludin(OCLN), 그 세포 내의 스캐폴드 단백질(scaffold protein)인 ZO-1/ZO-2로 구성되어 있다^1)~3).

그림1 세포 간 밀착결합(TJ)과 3세포 간 밀착결합(tTJ)의 주요 구성인자와 그 억제(분해)인자

또 TJ는 OCLN과 비슷한 4회 막 관통 단백질인 tricelulin(Tric)과 면역글로불린 유사 도메인을 1개 가진 1회 막 단백질인 LSR(angulin-1/-2/-3)이 주요한 구성 성분이다⁴⁾. 모든 정크션 복합체는 직접 또는 α-catenin과 vinculin을 통해 actin 세포 골격에 견고하게 연결되어 있으며 세포막에 장력을 부여함으로써 인접한 세포 사이나 3세포 사이를 밀착시킨다(그림1).

TJ의 전체 구조는 CLDN 단량체의 입체구조를 기반으로 세포 외 도메인에서 인접한 분자와 분자 간 베타(β) 시트를 연속적으로 형성함으로써 세포막 위에 섬유를 형성하고 그들이 집결한 TJ 스트랜드(strand) 라고 불리는 벨트 구조를 형성한다는 모델이 제안됐다(그림2). 27종류가 있는 CLDN의 2개의 크고 작은 세포 외 루프로 형성되는 세포 외 β 시트 도메인(그림 2B, 검은색 부분)을 구성하는 아미노산 서열은 다양성이 풍부하고 그 차이가 다른 장기와 조직에서 벽 세포(parietal cell) 경로의 분자 투과성, 이온 특이성을 규정하고 있다.

또 세포 외 베타 도메인에 견고하게 결합하는 분자, 예를 들어 Clostridium perfringens enterotoxin 또는 인공 claudin 결합 분자는 TJ 스트랜드에서 특정 CLDN 분자를 제거하고 궁극적으로 TJ를 파괴한다⁵⁾. 이러한 연구 결과는 TJ의 본체가 CLDN의 세포 외 베타 도메인이 먼저 동일 세포막 내에서 벨트 형상으로 중합한 후에 인접 세포와 마주하는 세포막의 TJ 스트랜드와 다시 결합해 거대한 복합체가 되는 모델을 모순 없이 지지하고 있다.