18번
발문
G protein의 활성 조절 기전에 대한 그림이다. 각각의 설명으로 바른 것은? (5점)
(그림 복기 안 됨)
선지
- ① A는 항상 soluble 단백질로 존재한다.
- ② B는 비활성 G 단백질과 결합하여 안정화시킨다.
- ③ B는 소포의 pinch off 과정에 중요한 역할을 할 수 있다.
- ④ Sar1의 C는 소수성 그룹으로만 이루어져 세포막에 결합할 수 있다.
- ⑤ A 단백질은 모든 G 단백질에 공통적으로 작용하는 하나의 단백질이다.
관련 내용
해설
정답: ③
그림의 구성 요소 (Sar1 cycle 기준):
- A = GEF (Guanine nucleotide Exchange Factor, 예: Sec12): GDP → GTP 교환 → Sar1-GTP(활성)
- B = GAP (GTPase Activating Protein): GTP 가수분해 촉진 → Sar1-GDP(비활성)
- C = N-말단 amphipathic helix: 막 삽입 부위
선지 분석:
- ①: GEF(A)는 항상 soluble 단백질이 아니다. 예를 들어 Rab5 GEF는 막에 박힌 상태에서 기능함. 따라서 “항상 soluble”은 틀림 ✗
- ②: GAP(B)는 비활성 G 단백질과 결합해 안정화하는 단백질이 아니다. 오히려 활성형 GTP-bound G 단백질의 GTP hydrolysis를 촉진하여 GDP-bound 비활성형으로 전환시킨다 ✗
- ③: GAP(B)는 소포 형성의 후기 단계에 중요할 수 있다. 예를 들어 coat-associated GAP는 vesicle budding이 진행된 뒤 적절한 시점에 GTP hydrolysis를 유도하여 coat dynamics와 vesicle release/pinch off 과정에 기여할 수 있다 ✓
NOTE
. COPII 소포의 형성 과정 (Sar1의 역할)
COPII 소포가 만들어질 때, Sar1이라는 GTPase가 중심이 됩니다.
Pinch-off의 준비: Sar1-GTP가 소포체(ER) 막에 박히면서 곡률을 형성하고 COPII 외피(Coat) 단백질들을 불러모읍니다.
GAP의 역할 (Sec23): COPII의 구성 성분 중 하나인 Sec23이 바로 Sar1의 GAP 역할을 수행합니다.
메커니즘: 소포의 형태가 완성되어 갈 때 Sec23(GAP)이 Sar1-GTP의 GTP를 GDP로 가수분해합니다. 이 과정에서 발생하는 에너지가 소포의 목을 조이고 막을 분리(Pinch-off)하는 물리적 동력에 기여하며, 이후 Coat가 벗겨지는(Uncoating) 과정까지 유도합니다.
- ④: Sar1의 C는 소수성 그룹만으로 이루어진 것이 아니라, GTP 결합 시 노출되는 N-말단 **amphipathic helix(양친매성)**이다. 이것이 막의 세포질 leaflet에 삽입되어 막 결합과 굽힘을 유도한다. 따라서 “소수성 그룹으로만”은 틀림 ✗
- ⑤: GEF(A)는 모든 G 단백질에 공통적으로 작용하는 하나의 단백질이 아니다. 각 monomeric GTPase는 특이적 GEF를 가진다. 따라서 공통 GEF 하나가 모든 G 단백질에 작용한다는 설명은 틀림 ✗
편집자 주
김현우: AI가 A, B를 반대로 해석한 듯 합니다. 해설 전문 수정했습니다(위에 A, B, C 지칭하는 요소까지).