Structures and Enzymes

각 정리본에 등장하는 단백질·효소·복합체 이름 암기표


Ch9 — Visualizing Cells

이름기능/역할링크
GFP자체 형광 단백질 (11개 β-strand barrel 내부에 chromophore); live cell protein trackingGFP(Fluorescent Protein Tagging)
AequorinCa²⁺ 존재 시에만 청색광 발광 (형광 아님); Ca²⁺ 농도 측정Aequorin=Light Emitting Indicator

Ch10 — Membrane Structure

막 구성 지질

이름특징링크
Phospholipidbilayer 기본 골격 (cylinder → 자발적 bilayer 형성)Phospholipid
Phosphatidylserine (PS)유일하게 net 음전하; cytosolic leaflet에 집중; apoptosis 시 outer leaflet 노출 → eat-me signalPhospholipid
Sphingomyelinsphingolipid; cholesterol과 결합력이 좋아 lipid raft 형성 관여Sphingomyelin
Glycolipidnoncytosolic leaflet에만 분포; 가장 극단적 asymmetryGlycolipid
Cholesterol유동성 완충: 고온 → 유동성 ↓, 저온 → 결정화 방지Cholesterol

막 단백질 유형

이름구조 / 기능링크
Transmembrane α-helix~20–30개 소수성 AA; bilayer 횡단; amphiphilic helix → pore 형성 가능α-helical Conformation in Membrane Proteins
β-barrel (Porin)multiple β-strand 통 구조; 10개 이하 AA로 막 횡단; 주로 박테리아·미토콘드리아β-Barrels Forming Large Channels
Lipid anchorpalmitoylation / farnesylation으로 cytosolic protein → membrane proteinLipid anchor
GPI anchoroligosaccharide linker → phosphatidylinositol에 부착; noncytosolic면에 위치GPI anchor
SpectrinRBC cortical cytoskeleton; tetramer; 탄성으로 세포 모양 복구Cortical cytoskeleton

지질 비대칭 유지 효소

이름기능링크
FlippaseATP 필요; PS·PE를 outer→inner leaflet으로 능동 수송 → asymmetry 유지Flippase
Scramblase양방향 무작위 flip-flop → asymmetry 파괴 (apoptosis 시 활성화)Scramblase

막 굴곡 단백질

이름기능링크
BAR domain (F-BAR)crescent-shaped dimer; bilayer 한쪽 leaflet에 결합 → 막 굽힘 유발Membrane Bending Protein
PhospholipasePIP2의 head group 제거 → negative curvature 유도Membrane Bending Protein

Ch12 — Intracellular Organization and Protein Sorting

ER 단백질 번역·삽입 기구

이름기능링크
SRP (Signal Recognition Particle)signal sequence 인식 → ribosome-nascent chain을 ER membrane으로 안내; 6 단백질 + 1 RNASRP
SRP receptorER membrane 위에서 SRP를 수용; GTPase 활성으로 SRP 해리SRP receptor
Sec61 complexER membrane의 protein-conducting channel (plug + lateral gate); co-translational translocation 통로Sec61 complex
Signal peptidaseER lumen 쪽에서 N-terminal signal sequence 절단Co-translational translocation
Oligosaccharyl transferase (OST)co-translational N-linked glycosylation; Asn 잔기에 oligosaccharide 전달N-linked glycosylation
Sec62/63 complex진핵생물 post-translational ER translocation 기구; BiP(Hsp70)와 협력하여 ATP 가수분해로 단백질 삽입Post-translational Translocation
SecA ATPase세균 post-translational translocation 구동 단백질; ATP 소비 → 단계적 piston 운동으로 polypeptide 밀어넣음Post-translational Translocation

ER 특수 막 삽입 기구

이름기능링크
Get3 ATPasetail-anchored 단백질 C-말단 TMS를 소수성 pocket (Met side chain)으로 포획 → ER membrane으로 안내Tailed-Anchored proteins insertion
Get1–Get2 receptorER membrane에 위치; Get3-TMS 복합체 수용 → ATP 가수분해 후 TMS ER 막 삽입Tailed-Anchored proteins insertion
TransamidaseER에서 C-말단 TMS를 절단하고 동시에 단백질 C-말단을 GPI의 phosphoethanolamine에 amide 결합으로 연결GPI anchor

ER 단백질 접힘 · 품질관리

이름기능링크
BiPER Hsp70 chaperone; 잘못 접힌 단백질에 결합 → ERAD로 유도; KDEL signal 보유BiP
Calnexin / CalreticulinCa²⁺-dependent lectin chaperone; Calnexin은 막 결합, Calreticulin은 ER lumen 용해성; 단당류 glucosylation 상태로 접힘 여부 감지Calnexin and Calreticulin
ERp57PDI family 구성원; Calnexin/Calreticulin과 협력하여 free SH group (미완성 disulfide) 감지Calnexin and Calreticulin
PDI (Protein Disulfide Isomerase)ER lumen에서 disulfide bond 형성·재배열 촉매Protein disulfide isomerase
Glucosidase (ER)N-linked oligosaccharide에서 glucose 순차적 제거 → Calnexin/Calreticulin QC 사이클 개시Glycosylation-Based Monitoring
Glucosyl transferase잘못 접힌 단백질에 glucose 재부착 → calnexin 재결합 유도Glycosylation-Based Monitoring
Mannosidase (ER)접힘 지연 단백질에서 mannose 제거 → ERAD 표적화Glycosylation-Based Monitoring

ER-associated Degradation (ERAD)

이름기능링크
ERAD 기구잘못 접힌 단백질을 cytosol로 역수송 → ubiquitin-proteasome 분해ER-associated degradation
AAA ATPase (ERAD)ubiquitylated misfolded protein 인식 → ATP 가수분해로 ER에서 cytosol로 완전 추출ER-associated degradation
CFTRCl⁻ 채널 ABC transporter; ΔF508 돌연변이 시 misfolding → ERAD로 분해 (낭포성 섬유증 원인)ER-associated degradation

UPR (Unfolded Protein Response)

이름기능링크
IRE1ER stress 센서 (RNase 도메인); XBP1 mRNA 비정통 splicing → UPR 전사 활성화Unfolded Protein Response
PERKER stress 센서; eIF2α 인산화 → 전체 번역 억제Unfolded Protein Response
ATF6ER stress 센서; Golgi로 이동 후 절단 → 핵으로 이동하여 전사 활성화Unfolded Protein Response

막 지질 합성 · 이동

이름기능링크
FlippaseGolgi·PM에서 phospholipid 단방향 flip; asymmetry 능동 유지Flippase
ScramblaseER에서 양방향 무작위 전달 (비선택적)Scramblase

퍼옥시솜

이름기능링크
CatalaseH₂O₂ → H₂O + O₂ 분해; peroxidation 반응도 수행; peroxisome 기질 효소000_Peroxisome_MOC
Urate oxidaseperoxisome crystalloid core 구성 효소000_Peroxisome_MOC

퍼옥시솜 수입 기구

이름기능링크
Pex5 (PTS1 receptor)C-terminal PTS1 signal 인식; cytosolic peroxin receptorProtein import into Peroxisome
Pex7 (PTS2 receptor)N-terminal PTS2 signal 인식Protein import into Peroxisome

미토콘드리아 수입 기구

이름기능링크
TOM complexouter mitochondrial membrane; 모든 미토콘드리아 단백질의 initial entry 통로Translocators in mitochondrial membrane
TIM23 complexinner membrane; matrix 및 inner membrane 단백질 수입Translocators in mitochondrial membrane
TIM22 complexinner membrane; multipass 단백질 삽입Translocators in mitochondrial membrane
SAM complexouter membrane; β-barrel 단백질 조립Translocators in mitochondrial membrane
MIM complexouter membrane; α-helical 단백질 삽입Translocators in mitochondrial membrane
OXA complexinner membrane; matrix 방향에서 단백질 삽입Translocators in mitochondrial membrane

미토콘드리아 수입 보조 인자

이름기능링크
Cytosolic hsp70미토콘드리아 전구 단백질에 결합 → unfolded 상태 유지 (조기 aggregation 방지)000_Protein import into Mitochondria_MOC
Mitochondrial hsp70TIM23에 결합; ATP 가수분해로 polypeptide를 matrix 방향으로 끌어당김 (ratchet mechanism)000_Protein import into Mitochondria_MOC
MPP (Mitochondrial Processing Peptidase)matrix 수입 후 N-terminal MTS (signal sequence) 절단000_Protein import into Mitochondria_MOC
Mitochondrial hsp60matrix에서 수입된 단백질의 최종 folding 완성000_Protein import into Mitochondria_MOC
Mia40IMS 산화환원효소; Cys에 disulfide bond 형성 → IMS 단백질 포획·고정3 Energy source for import

Nuclear Pore Complex (NPC)

이름기능링크
Nucleoporin / FG repeatNPC 구조 단백질 (~30종); FG repeat → Importin과 상호작용하여 선택적 수송Nuclear Pore Complex (structure)
Importin αNLS 인식 어댑터Nuclear Import Receptor
Importin β (karyopherin)FG repeat와 상호작용; NPC 통과Nuclear Import Receptor
ExportinNES 인식; Ran-GTP와 결합하여 핵 밖으로 수송Nuclear Export Receptor
Ran GTPase핵-세포질 방향 결정 스위치 (핵: GTP형, 세포질: GDP형)Ran-GTP cycle & Transport Through NPC
RanGAP세포질에서 Ran-GTP → Ran-GDP 전환 촉매Ran-GTP cycle & Transport Through NPC
RanGEF핵의 chromatin에 위치; Ran-GDP → Ran-GTP 전환 촉매Ran-GTP cycle & Transport Through NPC
CalcineurinCa²⁺-dependent phosphatase; NF-AT 탈인산화 → NLS 노출·NES 마스킹 → NF-AT 핵 수입 (T 세포 활성화); Cyclosporin A/FK506의 표적Nuclear import control during T-cell activation

핵 구조

이름기능링크
Nuclear lamin (A, B, C)inner nuclear membrane 아래 중간섬유 network; 핵 구조 유지Nuclear lamina
CDK1-Cyclin BM기 진입 시 lamin 인산화 → 핵막 해체Nuclear Envelope Disassembly
SUN proteininner nuclear membrane; LINC complex 안쪽 절반SUN-KASH protein complexes
KASH proteinouter nuclear membrane; LINC complex 바깥쪽 절반SUN-KASH protein complexes
Fibrillarinnucleolus fibrillar component scaffold; rRNA 전사·가공 관여Biomolecular Condensates
Nucleophosminnucleolus granular component scaffold; ribosome 조립 관여Biomolecular Condensates

Ch13 — Intracellular Membrane Traffic

Vesicle 형성 — Coat 단백질

이름역할경로링크
COPII (Sec23/24 + Sec13/31)ER→Golgi anterograde vesicle coatER exitCOPII
Sar1COPII coat 조립 개시 GTPase (Sec12가 GEF)ER exitCoat Assembly Control by Monomeric GTPase
Sec12ER membrane embedded Sar1-GEF; Sar1-GDP → Sar1-GTP 전환 촉매 → COPII 조립 개시ER exitCoat Assembly Control by Monomeric GTPase
COPIGolgi→ER retrograde vesicle coat; Golgi 내 retrograde에도 관여RetrogradeCoat Assembly Control by Monomeric GTPase
ARFCOPI·Clathrin coat 조립 개시 GTPaseGolgi/PMCoat Assembly Control by Monomeric GTPase
Clathrin (triskelion)PM·TGN endocytosis coat; 3 heavy + 3 light chainEndocytosisClathrin coat
AP2Clathrin·cargo 연결 어댑터; PM endocytosisEndocytosisAP2
AP1Clathrin·cargo 연결 어댑터; TGNTGN sortingAP2
hsp70 (cytosolic)ATP 가수분해로 clathrin coat를 vesicle에서 물리적 제거 (coat disassembly)EndocytosisClathrin coat

Vesicle 형성 — Fission

이름기능링크
DynaminGTPase; vesicle neck에서 GTP 가수분해 → membrane fission (pinching-off)Pinching-Off
BAR domain protein막 굴곡 → vesicle bud 형성 촉진Membrane Bending Protein

Vesicle 수송 — 표적화·결합

이름기능링크
Rab GTPase각 세포소기관 identity marker; tethering factor 모집, motor 연결, SNARE 조절Rab Cycle
Rab5early endosome marker GTPaseRab Cascades
Rab7late endosome marker GTPaseRab Cascades
GDI (GDP Dissociation Inhibitor)GDP-Rab을 세포질에 유지; GEF 자극 시 방출 → Rab cycle 개시Rab Cycle
PI3K (PI 3-kinase)Rab5 effector; PI → PI(3)P 생성 → early endosome identity 확립 (self-amplifying loop)Rab Cascades
Tethering factorlong-range (최대 200 nm) vesicle 포착Transportation Mechanism_MOC

Vesicle 융합

이름기능링크
v-SNARE (Synaptobrevin)vesicle 막 SNARE; t-SNARE와 coiled-coil → 막 융합SNARE
t-SNARE (Syntaxin + SNAP25)target 막 SNARE (Syntaxin 1 helix + SNAP25 2 helix)SNARE
NSFAAA ATPase; SNARE complex 해체 (ATP 가수분해) → SNARE 재활용NSF mediated Disassembly

ER→Golgi 수송 관련

이름기능링크
VTC (Vesicular Tubular Cluster)ER→Golgi 중간 수송 구획; COPII vesicle 융합체Vesicular tubular cluster
KDEL receptorGolgi에서 pH-dependent로 KDEL-tagged 단백질 인식 → ER로 역회수Retrieval Pathway to the ER

Golgi 당화 가공 효소

이름기능링크
Golgi mannosidase Icis/medial Golgi; N-linked oligosaccharide에서 3개 Man 제거Oligosaccharide processing in Golgi
GlcNAc transferase Imedial Golgi; 첫 GlcNAc 추가 (complex type 당화 개시)Oligosaccharide processing in Golgi
Mannosidase IIGlcNAc transferase I 이후 추가로 2개 Man 제거Oligosaccharide processing in Golgi

포스포이노시타이드 표지

리소좀

이름기능링크
V-type ATPaselysosome 막의 H⁺ pump; ATP 가수분해로 H⁺를 내강으로 펌핑 → pH ~4.5–5.0 유지Lysosome_MOC
GlcNAc phosphotransferasecis-Golgi에서 lysosomal hydrolase에 mannose-6-phosphate(M6P) 태그 부착Lysosomal hydrolase
M6P receptorTGN에서 M6P-tagged hydrolase를 endosome으로 수송; pH-sensitive (산성에서 해리)Transport of lysosomal hydrolases from TGN to endosomes
RetromerM6P receptor가 endosome에서 방출된 후 TGN으로 되돌아가는 coated vesicle 복합체Transport of lysosomal hydrolases from TGN to endosomes

Endocytosis

이름기능링크
CaveolinCaveolae의 coat 단백질; integral membrane; cholesterol + sphingolipid 농축 도메인Caveolar endocytosis
CavinCaveolin에 결합하여 caveolae 구조 안정화; 기계적 자극 시 빠른 disassemblyCaveolar endocytosis
ESCRT-0/I/II/IIIubiquitin-tagged cargo 인식 → ILV 형성 → MVB sortingESCRT Protein Complex

Phagocytosis

이름기능링크
Fc receptorIgG Fc 부위 인식 → phagocytosis 개시; macrophage/neutrophil에 발현phagocytosis
SykFc receptor clustering 시 활성화되는 tyrosine kinase; PIP5K·PI3K 활성화phagocytosis
PIP5KPI(4)P → PI(4,5)P₂ 생성 → WASP 활성화 → Arp2/3 → actin reorganizationphagocytosis
WASPPI(4,5)P₂ + Cdc42에 의해 활성화되는 NPF; Arp2/3 complex 활성화phagocytosis
SHIP1PI(3,4,5)P₃ 분해 phosphatase; phagocytic cup tip에서 신호 종료 → actin depolymerizationphagocytosis

분비 · Exocytosis

이름기능링크
SynaptotagminCa²⁺ sensor; Ca²⁺ 결합 시 SNARE complex 안정화 → fast exocytosis triggersynaptic vesicles
ComplexinSNARE complex 안정화; Ca²⁺ influx 전까지 조기 fusion 방지synaptic vesicles

Ch16 — The Cytoskeleton

Actin 중합 조절 단백질

이름기능링크
Arp2/3 complexactin 측면에 결합 → branched filament (70°) 핵성; lamellipodium 형성major accessory proteins of the actin cytoskeleton
Forminstraight actin filament 핵성 및 elongation; filopodium·stress fiber 형성major accessory proteins of the actin cytoskeleton
CofilinADP-actin filament 절단·탈중합; pointed end에서 depolymerization 촉진major accessory proteins of the actin cytoskeleton
Capping proteinbarbed end(+말단) 차단 → filament 길이 제한major accessory proteins of the actin cytoskeleton
Tropomodulinpointed end(−말단) cap → 안정화major accessory proteins of the actin cytoskeleton
Tropomyosinactin filament side 결합 → cofilin 작용 차단; filament 안정화major accessory proteins of the actin cytoskeleton
ProfilinG-actin에 결합 → ATP-actin 공급; barbed end 중합 촉진major accessory proteins of the actin cytoskeleton

Rho GTPase 신호

이름기능링크
Cdc42filopodium 유도 GTPase; Formin 활성화Rho family
Raclamellipodium 유도 GTPase; WAVE→Arp2/3 활성화Rho family
Rhostress fiber + focal adhesion 유도 GTPase; ROCK 활성화Rho family
ROCKRho effector kinase; myosin light chain kinase 활성 → contractilityRho family

Myosin 모터 단백질

이름특징링크
Myosin IItwo-headed; bipolar thick filament 형성; power stroke ~5 nm; 근수축·세포분열Myosin II
Myosin Isingle-headed; anchor 역할 또는 organelle 이동Myosin II
Myosin Vprocessive; organelle 수송 (actin을 따라 이동)Myosin II
Myosin VIminus end 방향으로 이동하는 유일한 myosinMyosin II

근육 수축 조절 단백질

이름기능링크
Troponin (TnT·TnI·TnC)Ca²⁺ 농도 변화를 근수축 신호로 변환; TnC가 Ca²⁺ 결합troponin
Nebulinthin filament 길이 자 역할Organization of accessory proteins in a sarcomere
TitinZ disc—M line 탄성 스프링; sarcomere 구조 유지Organization of accessory proteins in a sarcomere
α-ActininZ disc에서 actin filament 교차결합Organization of accessory proteins in a sarcomere
CapZthin filament의 barbed end(Z disc 쪽) capOrganization of accessory proteins in a sarcomere
Ca²⁺-ATPase (SR)sarcoplasmic reticulum에서 Ca²⁺ 재흡수 펌프sarcoplasmic reticulum
Ryanodine receptorSR의 Ca²⁺ 방출 채널; T tubule 전기신호에 의해 개방sarcoplasmic reticulum

Microtubule 핵성 · MTOC

이름기능링크
γ-Tubulinmicrotubule minus end 핵성 단백질Centrosome
γ-TuRC (γ-Tubulin Ring Complex)γ-tubulin + 보조 단백질 → microtubule 핵성 주형Centrosome
SAS-6centriole 중심 9중 대칭 cartwheel scaffoldCentrosome

Microtubule 모터 단백질

이름이동 방향step링크
Kinesin-1plus end (→ 세포 말단)8 nm / stepkinesin
Kinesin-5tetramer; MT 간 sliding → 방추체 형성kinesin
Kinesin-13depolymerization 촉진 (중심 방향 이동)kinesin
Cytoplasmic dyneinminus end (← 세포 중심); 세포소기관·mRNA 수송dynein
Ciliary (axonemal) dyneinaxoneme doublet microtubule 사이 sliding → cilia 굽힘Ciliary dynein
Dynactindynein-cargo 연결 어댑터 복합체dynein

뉴런 미세소관 관련

이름기능링크
Tau뉴런 microtubule 안정화 단백질; 과인산화 시 microtubule 붕괴 → 알츠하이머 병리Microtubule organization in a neuron

Axoneme 보조 단백질

이름위치기능링크
Inner / Outer dynein armA microtubule → 인접 doublet B MTbending 운동 생성 (ciliary dynein arms)Ciliary dynein
Nexin (conexin)doublet 간 연결9개 doublet 간 간격 유지; dynein-driven sliding 억제 → bending으로 전환axoneme bending
Radial spokeA microtubule → central pairdoublet과 중앙 쌍 연결320_Flagellum or cilium_MOC

Intermediate Filament

이름세포/조직링크
Lamin A, B, C모든 진핵세포 핵 내막 아래Nuclear lamina
Vimentin중간엽세포 (fibroblast 등)200_Intermediate filaments_MOC
Desmin근육세포; Z disc 연결200_Intermediate filaments_MOC
GFAP별아교세포 (astrocyte)200_Intermediate filaments_MOC
Keratin (I + II형)상피세포; 산성+중성/염기성 이형이량체200_Intermediate filaments_MOC
Neurofilament (NF-L, M, H)신경세포200_Intermediate filaments_MOC
PlectinIF·MT·actin 상호 연결 cross-linkerPlectin

암기 핵심 포인트

ER 단백질 품질관리 3요소

BiP (Hsp70) → Calnexin/Calreticulin (lectin) → PDI (disulfide)

UPR 3대 센서

IRE1 (RNase) · PERK (eIF2α kinase) · ATF6 (transcription factor)

ER Translocation 방식 3종

Co-translational: SRP → Sec61 | Post-trans (euk): Sec62/63 + BiP | Post-trans (bact): SecA ATPase

Vesicle coat + GTPase 쌍

COPII ↔ Sar1 (Sec12가 GEF) | COPI·Clathrin ↔ ARF

SNARE 조합 (synapse)

v-SNARE: Synaptobrevin | t-SNARE: Syntaxin(1) + SNAP25(2) | Ca²⁺ sensor: Synaptotagmin

미토콘드리아 수입 보조 인자 순서

Cytosolic hsp70 (unfolding) → TOM → TIM23 (Δψ) → Mito hsp70 (ratchet) → MPP (절단) → hsp60 (folding)

3대 세포골격 모터

Actin → Myosin II (5 nm) | Microtubule plus end → Kinesin (8 nm) | Microtubule minus end → Dynein

Rho GTPase 3종 결과

Cdc42 → filopodium | Rac → lamellipodium | Rho → stress fiber

핵 수송 Ran GTPase 방향

핵 내: Ran-GTP 풍부 (RanGEF) → exportin 결합 | 세포질: Ran-GDP (RanGAP) → importin 활성