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식물세포 속의 미세소관 절단효소, 카타닌

전문가 제언: ○ 식물의 세포벽이 어떻게 만들어지는지에 대한 오랫동안의 신비가 마침내 풀렸다. 스탠퍼드 대학의 과학자들은 세포 안쪽의 둘레를 훌라후프 모양의 고리를 따라 움직이는 분자 기계들을 생생하게 묘사하였다. 2006년 6월 ‘Science’지에 게재된 글에서 파라데즈 등은 셀룰로오스를 제조하는 기계인 셀룰로오스 신타제(cellulose synthase)가 원형질막 안쪽을 일주하는 미세소관(microtubule) 위에 철도 차량과 같이 올라타고 있다는 것을 입증했다.

○ 미세소관을 절단하는 단백질, 카타닌(katanin)은 일본 사무라이의 칼에서 그 이름을 따 왔다. 세포뼈대를 만드는 미세소관들이 염색체 이동 등 그 본래의 목적을 이룬 후에는 카타닌에 의해 신속히 절단되고 잘게 잘려졌다가, 세포가 증식될 때에 새로운 미세소관을 만드는 재료로 쓰이게 된다. 카타닌은 ATP 가수분해 에너지를 사용하여 미세소관을 절단하는 이질이합체(heterodimer) 단백질로서 미세소관을 만들어내는 단백질과 함께 식물 세포의 생명 현상에 중요한 역할을 한다.

○ ‘Science’지의 같은 이슈에 대한 논평에서 로이드는 “일련의 놀라운 생물학적 변환을 통해서, 녹색 식물들은 이산화탄소를 강철보다 더 강한 셀룰로오스 섬유(cellulose fibers)로 변환시킨다. 이들 중합 포도당(polymeric glucose)의 가느다란 실들은 자라나는 세포 주변을 친친 감아, 식물들이 외부 환경으로 더 확장될 수 있는 구조적 버팀을 한다.”고 했다.

○ 전자현미경 사진에 의하면 카타닌은 미세소관 위에 활성화된 다중체로서 14~16㎚의 링을 형성한다. 카타닌에 의한 미세소관 절단과정은 세포분열에서 중요한 과정이다. 생명의 현상들은 신비롭다. 인간의 노력으로 밝혀지는 것은 생명 현상의 수많은 신비 중 극히 일부에 불과하다는 생각이 든다.

저자: Burk, DH; Zhong, RQ; Ye, ZH; AF Burk, David H.; Zhong, Ruiqin; Ye, Zheng-Hua
자료유형: 학술정보