15번

발문

Filament capping과 filament dynamics에서 그것의 효과에 관한 그림이다. 그림에서 초록색 라인과 붉은색 라인의 차이를 설명하시오. (서술형, 5점)

(그림: 시간-filament 길이 그래프. 초록색 = capping 없음(정상), 붉은색 = (+) end capping 처리)

관련 내용

해설

초록색 라인 (capping 없음, control):

G-actin 단량체가 (+) end와 (-) end 양쪽으로 자유롭게 중합·해중합
Steady state에서 treadmilling 발생 → 필라멘트 총 길이 유지
전형적인 S자형 중합 곡선: lag phase → exponential growth → plateau

붉은색 라인 (+ end capping 처리, 예: CapZ/gelsolin):

(+) barbed end가 capping 단백질에 의해 차단 → (+) end에서의 G-actin 추가 불가
(-) pointed end만 통해 해중합 진행 → 필라멘트가 짧아지거나 성장 정체
전체 F-actin 양 감소 (actin 단량체 pool이 증가)
Treadmilling 불가 → steady state 수준이 낮아짐

핵심 차이 요약:

	초록색 (uncapped)	붉은색 (+ end capped)
(+) end 성장	가능	차단
Treadmilling	발생	불가
최종 filament 길이	정상 plateau	더 낮은 plateau 또는 감소
G-actin pool	Steady state	증가

생물학적 의의:

세포 내 capping protein(CapZ, Eps8 등)은 (+) end를 막아 actin 중합을 조절
Gelsolin(Ca²⁺ 활성화): 필라멘트를 자르고 (+) end를 capping → 빠른 depolymerization 유도