간극결합채널은 전압에 의해 그 특성이 결정되는 전압-의존적 이온 채널로, 특정 이온만을 선택적으로 통과시키는 선택여과기를 갖고 있지 않다. 다양한 형태의 connexin 유전자가 존재하므로 간극결합채널의 일반적 특성을 파악하는 것은 어려운 일이다. 이 채널은 수동적으로 열린 통로가 아니라 pH, 칼슘 이온, 전압, 화학적 변형 등 여러 가지 자극에 의해 개폐가 조절되는 이온채널이다.
<h1>결 론</h1> <p>일반적인 전압-의존적 세포막채널처럼 간극결합채널도 전압에 따라서 특성이 좌우되는 전압-의존적인 이온채널이다. 간극결합채널은 구조상의 특수성 때문에 두 세포사이에 형성되며 따라서 두 세포사이의 상대적인 전위차 즉, 세포간 전압에 의해서 특성이 크게 좌우된다. 이러한 전압-의존적인 특성은 간극결합채널을 형성하는 두 개의 connexon이 갖고있는 독립적인 특성에 달려있다. 또한 connexon의 특성은 이를 구성하고 있는 기본 단위체인 connexin의 종류에 따라서 달라진다.</p> <p>세포막채널은 이를 구성하는 단백질의 일부분이 선택여과기를 구성하여 특정 이온만을 선택적으로 통과시킬 수 있지만(예를 들어, \( \mathrm { K } ^ { + } \)이온채널은 \( \mathrm { Na } ^ { + } \)이온보다는 \( \mathrm { K } ^ { + } \)이온만을 통과시킨다.), 간극결합채널은 이러한 선택여과기를 갖고 있지 않은 것으로 알려져 있다. 그러나 간극결합채널은 세포막 채널보다 상대적으로 큰 채널 구경을 갖고 있음에도 불구하고 이온이나 물질에 대한 선택성을 나타낸다. 간극결합채널을 구성하고 있는 connexin의 종류에 따라서 양이온- 또는 음이온-선택적 특성을 나타낸다. 또한 척추동물의 간극결합 채널의 경우에는 \( 1 \mathrm { kDa } \) 미만의 물질만을 통과시킨다. 전압-의존적인 간극결합채널은 고유한 개폐극성을 또한 갖고 있다. 개폐극성은 간극결합채널의 내재적인 특성이며 이를 결정하는 부위가 최소한 connexin 단위체의 아미노말단에 존재하는 것은 분명하다. 아울러 여려 가지 채널억제제가 이용되고 있지만 간극결합채널에만 작용하는 억제제가 아직 밝혀지지 않고 있다. 이런 점에서, 항말라리아 제재인 mef-loquine 이 \( \mathrm { Cx } 36 \)과 \( \mathrm { Cx } 50 \) 간극결합채널에 선택적으로 작용한다는 최근 연구보고는 간극결합채널연구에 매우 중요한 수단으로 이용될 것으로 보인다.</p> <p>20 여종 이상의 connexin 유전자가 존재하며 이들이 여러 형태(동종, 이종, 동형 및 이형)로 구성될 수 있기 때문에 간극결합채널이 갖고 있는 특성을 조사하고 일반화시키기는 매우 어려운 것 또한 사실이다. Connexin 유전자에 대한 knock-out 생쥐로부터 얻은 결과는 connexin 유전자마다 고유한 특성과 기능을 갖고 있음을 암시하는 좋은 예이다. 또한 connexin 유전자의 돌연변이와 관련된 인간의 유전적 질병에 대한 연구는 간극결합채널 연구에 새로운 장을 열게 되었다. 이와 더불어, 신경계에서만 발현하는 connexin 유전자가 밝혀지고, 전자현미경이나 전기생리학적 방법으로 간극결합채널의 존재가 신경계에서 밝혀지면서 화학적 시냅스와 더불어 전기적 시냅스로서의 간극결합채널 역할의 중요성이 새로이 부각되고 있다.</p> <h1>요 약</h1> <p>간극결합(gap junction)은 이웃하는 두 세포사이에 형성된 막 구조물로 이를 통하여 각종 이온들과 여러 가지 분자들이 통과한다. 일반적으로 알려진 세포의 이온채널(예를 들어, \( \mathrm { Na } ^ { + } \) 이온채널과 \( \mathrm { K } ^ { + } \)이온채널)과 구별하여 두 세포사이에 형성된 간극결합을 세포간 채널(intercellular channel)이라고도 부른다. 간극결합채널(gap junction channel)은 단순히 수동적으로 열려있는 통로가 아니라 여러 가지 자극 즉 \( \mathrm { pH } \), 칼슘이온(calcium ion), 전압(voltage), 그리고 화학적인 변형(주로 인산화, phosphorylation)에 의해서 개폐(gating, opening and closing)가 조절되는 이온채널이다. 그 가운데서도 전압에 의한 간극결합채널 개폐 변화가 가장 많이 연구되었다. 세포 안과 바깥에 헝성된 전압차이(membrane potential, \( V_ { m } \) ) 보다는 주로 두 세포 사이에 형성된 전압차이(transjunctional voltage, \( \mathrm { V } _ {\mathrm { j } } \) )에 의해서 간극결합채널은 민감하게 반응한다. 본 총설에서는 간극결합채널의 일반적인 특성을 정리해보고 전압-의존적인(voltage-dependent) 채널개폐에 관한 기전을 논의하고자 한다.</p>