미세소관 동역학 엔진 기구

전문가 제언

1964년 세포역학의 개척자인 Shinya Inoue가 편광현미경으로 살아있는 세포의 유사분열 때 출현하는 방추체들의 사진을 촬영 제시하고, 방추사(방추체 섬유)의 분해가 염색체들 이동력을 일으킴을 제안한 이후, 1980년대에 생화학적 연구로 방추사들이 중합되기 위해서는 β 소단위에 GTP가 결합되어야 하는 αβ 이형이량체의 튜불린(tubulin)들로 구성되어 있으며, 이들의 중합체가 미세소관(microtubule; 방추사)인데, 중합 직후 GTP는 가수분해 되어 인산을 방출하고 GDP는 격자에 결합상태로 남는다는 것이 보고되었다. 아울러 GTP 가수분해로 만들어진 자유에너지가 미세소관을 불안정화 시키는 데 사용되며, GTP를 갖는 미세소관 말단들은 안정적이며 중합되지만, GDP를 갖는 말단들은 불안정하며 탈중합을 일으킨다는 것이 알려졌다. 결국, GTP 가수분해에 의해 해체를 향한 열역학적 추진이 큰 길이의 동요(역학적 불안)를 일으키고, 그것이 여러 생명체계에서 유사분열 염색체들을 방추극을 향해 잡아당기는 것으로 생각된다는 것이다. 이상은 불안정화하는 미세소관들의 기계적 경직에 관한 역할을 말해주지만, GTP 가수분해가 이 경직을 어떻게 생성하는지에 관한 것은 잘 몰랐다.

 

Alushin 등(Cell, 157, 1117~1129, 2014)은 전자현미경(EM)과 개선된 기술을 사용한 GTP와 GMPCPP(가수분해되지 않는 유사물질; 미세소관 조립 촉진물질)에 의해 중합화되는 미세소관들의 구조 비교를 통해, 근-원자 수준 해상력으로 GTP 가수분해와 인산기 방출에 의해 일어나는 변화들을 시각화했으며, 그에 의한 3가지 미세소관 격자구조들인 ①탈중합화에 안정적인 GTP-결합형, ②불안정형인 GDP-결합형, ③안정적인 탁솔- 및 GDP-결합형 구조를 알아냈다.

저자

T.J. Mitchison

자료유형

연구단신

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2014

권(호)

157()

잡지명

Cell

과학기술
표준분류

바이오

페이지

1008~1010

분석자

강*성

분석물

• 미세소관 동역학 엔진 기구.pdf [256,827 byte]

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