세포벽을 구성하는 펙틴과 헤미셀룰로오스는 어떻게 합성하나요?

Question

안녕하세요. 식물의 세포벽을 구성하는 주요 성분인 셀룰로오스는 세포막에 존재하는 셀룰로오스 합성 효소로부터 만들어진다고 알고 있습니다. 그 이외에 세포벽을 구성하는 펙틴과 헤미셀룰로오스는 어떻게 합성하나요?

Answer 1

펙틴과 헤미셀룰로오스는 골지체에서 합성되어 소낭을 통해 세포벽으로 운반됩니다. 세포질에서 합성된 단당류 전구체들이 골지체 내부로 이동하면, 다양한 당전이효소들이 이들을 조립하여 복잡한 구조의 펙틴과 헤미셀룰로오스 다당류를 만듭니다. 완성된 다당류는 소낭에 포장되어 세포막으로 이동한 후, 세포 외 배출 과정을 통해 세포벽 공간으로 분비되어 세포벽의 구성 성분이 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 정준민 전문가입니다.

펙틴, 헤미셀룰로스는 세포막이 아닌 골지체에서 여러 글리코실전이효소에 의해 합성 가공된 뒤 소포체를 통해 세포벽으로 분비될수 있답니다.

Answer 3

펙틴과 헤미셀룰로오스는 세포막이 아닌 골지체에서 합성됩니다.

골지체 내부의 당류 전이 효소들이 다양한 당 분자들을 결합시켜 펙틴과 헤미셀룰로오스 중합체를 합성합니다. 이렇게 만들어진 다당류는 작은 소포에 담겨 세포막으로 이동합니다. 소포가 세포막과 융합하면서 그 내용물인 펙틴과 헤미셀룰로오스가 세포 외부로 분비되어 세포벽에 통합되는 것입니다.

따라서 펙틴과 헤미셀룰로오스는 세포막에서 직접 만들어지는 셀룰로오스와는 다른 경로를 통해 세포벽으로 보내지는 것이죠.

Answer 4

안녕하세요. 네 말씀해주신 것처럼 셀룰로오스는 세포막에 위치하는 셀룰로오스 합성효소 단백질 복합체가 UDP-글루코오스를 기질로 사용해 세포 외부로 직접 합성하는데요, 반면에 펙틴과 헤미셀룰로오스는 합성 경로와 장소가 셀룰로오스와는 차이가 있습니다.

우선 펙틴은 주로 골지체에서 합성되는데요, UDP-갈락투론산, UDP-아라비노오스, UDP-람노오스 등 다양한 UDP-당 뉴클레오타이드가 기질로 사용되며 여러 종류의 펙틴 합성 효소가 작용하여 복잡한 다당류 구조를 형성합니다. 이후 합성된 펙틴은 소포에 담겨 세포막까지 운반된 후, 세포 외부로 방출되어 세포벽에 축적됩니다.

다음으로 헤미셀룰로오스 역시 마찬가지로 골지체에서 합성되는데요 UDP-자일로오스, UDP-만노오스, UDP-갈락토오스 등 UDP-당을 기질로 사용합니다. 여러 종류의 글리코실트랜스퍼라아제가 관여하여, 자일란, 글루코만난, 자일로글루칸 같은 다양한 헤미셀룰로오스를 만들어내며 펙틴과 동일하게 소포에 담겨 세포막을 거쳐 세포벽으로 운반됩니다. 감사합니다.