25번
발문
핵과 세포질 사이의 물질교환에 대한 설명으로 바르게 되어 있는 것은? (4점)
선지
- ① 핵막은 이중막으로 되어 있으며 외막은 소포체와 연결되어 있다.
- ② 핵과 세포질 사이의 물질수송은 Nuclear pore complex에 의해 양방향으로 일어나며, 작은 분자 (<5 kDa)는 단순확산을 통해 Nuclear pore를 통과할 수 있다.
- ③ 핵 내부로 수송되는 단백질들은 negatively charged amino acids로 구성된 Nuclear localization sequence를 가진다.
- ④ Importin과 단백질 복합체는 핵막으로 들어온 뒤 운반된 단백질과 분리되고 Ran/GTP와 결합한 Importin은 다시 핵공 밖으로 수송한다.
- ⑤ 세포질에서는 Ran GAP가 Ran의 GTP를 가수분해해서 GDP로 바꾸고 이는 Ran이 Importin으로부터 분리된다.
관련 내용
- Ran-GTP cycle & Transport Through NPC
- 020_Transport through NPC_MOC
- Nuclear Localization Signals
- Nuclear Export Receptor
- Nuclear Import Receptor
해설
정답(바르게 된 것): ①②④⑤
핵-세포질 물질교환 분석:
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①: 핵막은 이중막(inner + outer nuclear membrane)이며, outer nuclear membrane은 rough ER과 연속적으로 연결되어 있음. 맞음 ✓
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②: NPC를 통한 자유 확산(passive diffusion)이 가능한 분자의 크기는 ~5 kDa(~5nm) 이하이다. 제한적·느린 확산은 ~40 kDa(~9nm) 이하. 맞음 ✓
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③: NLS(Nuclear Localization Sequence)는 양전하(positively charged) 아미노산(lysine, arginine)으로 구성됨. “negatively charged”는 틀린 설명. 틀림 ✗
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④: Importin-cargo 복합체가 핵 내로 들어온 후, 핵 내의 RanGEF가 RanGDP→RanGTP 전환을 촉진하고, RanGTP가 cargo보다 importin 결합 친화도가 높아서 cargo는 방출된다. 이후 Importin-RanGTP 복합체가 핵공 밖으로 수출됨. 맞음 ✓
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⑤: 세포질에서 RanGAP가 RanGTP→RanGDP로 가수분해. 이로 인해 Importin-Ran 복합체가 해리되고 Importin이 재활용됨. 맞음 ✓
편집자 주
조원형: (4) Importin과 단백질 복합체는 핵막으로 들어온 뒤 운반된 단백질과 분리되고 Ran/GTP와 결합한 Importin은 다시 핵공 밖으로 수송한다. 4번 선지의 ‘핵막으로 들어온 뒤 운반돼’에서 핵막이라는 말이 엄밀하게 국어적으로 틀린 말인 것 같다. ‘핵공’이나 ‘핵’이라고 했으면 정확하다. 교수님이 애매하게 쓴 듯… 옳은 것을 고르라고 하고 답이 4개이다. 채문기: (5)의 이야기. 해당 수업 내용에 대해 문의하였을 때 Ran GAP 가 가수분해를 하는 것은 아니라고 교수님께 확인 받음. Ran GAP는 Ran에 붙어 Ran이 자기한테 붙은 GTP를 가수분해할 수 있도록 활성화하는 역할. 이번 시험에 GAP가 가수분해를 한다는 내용이 나오면 틀린 것으로 판단하는 것이 맞을 듯함.