24번
발문
세포 이동(cell migration)의 4단계를 각 단계에서 관여하는 분자와 함께 서술하시오. (서술형, 10점)
관련 내용
해설
세포 이동 4단계:
1단계: Protrusion (앞쪽 돌출)
- 세포의 leading edge에서 Rac1(또는 Cdc42) GTPase 활성화
- Arp2/3 복합체 활성화 (WAVE/N-WASP 경유) → 분지 actin 중합 → lamellipodia 형성
- Cdc42 → filopodia 형성 (방향 탐색)
- 에너지: ATP (actin 중합, ATPase)
2단계: Adhesion (앞쪽 새로운 부착 형성)
- 돌출된 lamellipodia 아래의 integrin이 ECM(fibronectin, laminin 등) 인식·결합
- Focal complex(초기) 형성 → 성숙하면 focal adhesion으로 발전
- FAK(focal adhesion kinase) 활성화 → 증식·생존 신호
3단계: Traction (세포체 이동 — 견인)
- RhoA 활성화 → ROCK(Rho kinase) → myosin light chain kinase 경로
- Myosin II 인산화 → actin stress fiber 수축 → 세포체를 leading edge 쪽으로 견인
- 에너지: ATP (myosin ATPase)
4단계: Retraction (후미 분리 — 뒤쪽 수축)
- 세포 후미(trailing edge)의 focal adhesion 해체
- Calpain(Ca²⁺ 의존성 프로테아제)이 talin·vinculin 절단 → integrin-ECM 연결 분리
- Myosin II 수축 → 후미 세포질 앞쪽으로 견인 → 세포 전체 이동 완성
요약:
| 단계 | 핵심 분자 | GTPase |
|---|---|---|
| Protrusion | Arp2/3, N-WASP/WAVE, actin | Rac1, Cdc42 |
| Adhesion | Integrin, FAK, talin, vinculin | — |
| Traction | Myosin II, ROCK, stress fiber | RhoA |
| Retraction | Calpain, focal adhesion 해체 | RhoA ↓ |