Quartz 4

Clathrin coat

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Clathrin coat

구조

Clathrin coat는 vesicle의 outer layer를 형성하는 주요 protein component이다.123 Selective concentrating mechanism의 주요 원리 cytosolic face로 budding

Clathrin Triskelion

Clathrin은 다음으로 구성된다:

  • Heavy chain (large subunit)
  • Light chain (small subunit)
  • Three heavy chain과 three light chain이 결합하여 triskelion 형성23

Coat Assembly

Triskelion은 membrane의 cytosolic surface에서 basketlike framework로 조립된다:23

  • Hexagon과 pentagon으로 구성된 polyhedral cage 형성(축구공 모양)
  • Coated pit을 형성하고 최종적으로 coated vesicle로 Pinching-Off

Isolated triskelion은 시험관에서도 적절한 조건 하에 자발적으로 typical polyhedral cage로 self-assemble할 수 있다. 이는 triskelion 자체가 clathrin cage의 geometry를 결정함을 보여준다.

Molecular Mechanism

Coat Assembly와 Disassembly

Assembly 과정:

  1. Adaptor protein (예: AP2)이 membrane에 결합
  2. Adaptor가 cargo receptor와 상호작용
  3. Clathrin triskelion이 recruit되어 coat 형성
  4. Membrane curvature 증가하며 coated pit 형성
  5. Membrane-bending protein과 fission protein recruit

Disassembly:

  • Vesicle이 budding된 직후 발생34
  • Vesicle 내부로 co-package된 factor들이 coat disassembly 개시
  • Phosphoinositide phosphatase가 adaptor protein binding site 제거
  • Auxilin이 hsp70 chaperone의 ATPase 활성화
  • Hsp70이 ATP hydrolysis energy를 사용하여 clathrin coat를 peel off

Coated Pit의 형성

Plasma membrane의 clathrin-coated pit:

  • Plasma membrane 표면적의 약 2% 차지
  • Lifetime은 짧음 (약 1분 이내)
  • 형성 후 invaginate하여 coated vesicle로 pinch off
  • Cultured fibroblast는 분당 약 2500개의 clathrin-coated vesicle 형성
  • Vesicle은 형성 후 수 초 이내에 coat 제거하고 early endos
  • ome과 fusion

Light Chain의 기능

  • Actin cytoskeleton과 연결
  • Membrane budding과 vesicle movement를 위한 force 생성 도움
  • Phosphorylation을 통해 clathrin coat assembly 조절

관련 내용

Footnotes

  1. 2022 중간 20번 — Clathrin은 plasma membrane의 endocytosis에 사용되며 COPI/COPII vesicle과 달리 주로 endocytic pathway에 관여한다는 내용이 선지 근거로 활용됨. ↩

  2. 2022 중간 21번 — ①번 선지: Clathrin은 cytosolic 단백질이다 (맞음, cytosolic face로 budding); ③번 선지: Clathrin은 monomer의 형태로 육각형·오각형 구조를 이룬다 (틀림, triskelion 3중 다리 구조가 모여 polyhedral cage 형성); ④번 선지: 같은 clathrin으로 코팅된 vesicle은 같은 cargo receptor를 가진다 (틀림, adaptor(AP1 vs AP2) 종류에 따라 서로 다른 cargo 포장); ⑤번 선지: Clathrin 코팅 단백질은 주로 소포체와 골지체 사이의 이동을 조절한다 (틀림, ER↔Golgi는 COPII/COPI 담당). ↩ ↩2 ↩3

  3. 2023 중간 4번 — ①번 선지: Clathrin은 세포 외부에서 결합되어 구조가 유지된다 (틀림, cytosolic 단백질로 세포질 쪽에서 막에 결합); ②번 선지: Clathrin은 vesicle의 목적지에 도달한 후 제거된다 (틀림, budding된 직후 바로 disassembly 발생); ④번 선지: Clathrin으로부터 형성된 vesicle은 같은 cargo receptor를 갖게 된다 (틀림, adaptor 종류 차이로 서로 다른 cargo 포장); ⑤번 선지: Clathrin 코팅 단백질은 주로 골지체와 소포체 사이의 이동을 조절한다 (틀림, ER-Golgi는 COPII/COPI 담당, Clathrin은 TGN↔endosome·PM↔endosome에 관여). ↩ ↩2 ↩3 ↩4

  4. 2025 중간 25번 — ① Exocytosis 시 vesicle membrane이 plasma membrane과 융합 → 세포막 면적이 보충됨 (endocytosis가 반대 작용) ✓- ② 모든 세포에서 constitutive exocytosis 일어남 ✗- ③ 신경전달물질 방출은 regulated exocytosis ✗- ④ clathrin 코팅 소포는 vesicle 생성 직후 떨어져나감. ✗- ⑤ 분비 단백질은 ER에서 합성 후 secretory pathway를 통해 분비 ✗ ↩

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Backlinks