final_2023_19번

19번

발문

다음 그림은 cytoskeleton inhibitors를 처리한 후 세포의 cytoskeleton을 immunostaining하여 confocal microscope으로 사진을 찍은 것이다. A, B 두 그림판에서 각각의 실험의 결과에 대하여 설명하시오. (서술형, 5점)

관련 내용

• Chemical Inhibitors of Actin and Microtubules

해설

기존 해설 오류 수정 (2026-04-19)

기존 해설은 A = Cytochalasin D, B = Nocodazole로 잘못 기재하였다. 그림을 직접 확인한 결과 A = Phalloidin, B = Colchicine이다.

A 패널은 버섯독(Amanita phalloides)에서 유래한 phalloidin을 0, 40, 80, 200 μM 농도로 처리한 결과이다. Phalloidin은 F-actin에 결합하여 depolymerization을 억제함으로써 actin 필라멘트를 과안정화한다. 40 μM 처리 시에는 stress fiber가 더 굵고 뚜렷하게 관찰되어 actin 과안정화 효과가 나타나지만, 80 μM 이상의 고농도에서는 세포독성이 나타나 세포 형태가 붕괴되고 actin이 비정상적으로 응집된다. 200 μM에서는 세포 손상이 심각하다. 이 약물의 효과는 barbed end를 차단하여 F-actin을 해중합시키는 cytochalasin D와 정반대임을 주의해야 한다.

B 패널은 colchicine을 0~200 nM 농도로 처리한 후 α-tubulin을 면역형광(cyan)으로 염색한 결과이다. Colchicine은 β-tubulin의 colchicine-binding site(α-β 이합체 계면)에 결합하며, 이 복합체가 미세소관의 (+) end에 삽입되면 이후 tubulin의 추가가 차단된다. 기존 미세소관도 dynamic instability에 의해 점차 해중합되므로, 농도가 증가함에 따라 정상적인 방사형 미세소관 네트워크가 점진적으로 소실되고 고농도(100–200 nM)에서는 미세소관이 거의 사라진다. 방추사 형성이 불가능해지므로 유사분열이 정지된다. Colchicine은 Nocodazole과 같이 microtubule을 해중합한다는 점에서 유사하지만, 이 실험에서 실제 사용된 약물은 colchicine임을 그림의 라벨에서 확인할 수 있다.

◀ 18번 | 20번 ▶