액틴 핵형성 코어
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
액틴 핵형성 코어는 액틴 올리고머의 생성을 촉진하는 기전으로, 세포 내 액틴 필라멘트의 형성과 조절에 중요한 역할을 한다. 액틴 핵형성은 단량체 결합 단백질, 절단 단백질, Rho-GTPase와 같은 다양한 인자들의 조절을 받으며, 외부 신호에 의해 직접적으로 활성화될 수 있다. 특히 면역 세포에서 액틴 핵형성은 세포 이동과 항원 섭취에 중요한 역할을 하며, LPS 자극에 반응하여 Arp2/3 복합체의 활성이 조절되어 수지상 세포의 이동 방식을 결정한다. 이러한 기전은 암세포의 침윤 연구 등 다양한 분야에 응용된다.
더 읽어볼만한 페이지
- 이합체 - 단백질 이량체
단백질 이량체는 두 단량체의 결합체로서, 류신 지퍼 단백질, 14-3-3 단백질, VSG, 튜불린, 혈액 응고 인자, 핵 수용체, G 단백질 βγ-소단위체, 톨 유사 수용체, RTK, II형 제한효소, TIM, ADH 등 다양한 단백질이 이량체로 존재하며 생물학적 기능을 수행한다. - 구조 단백질 - 섬유상 단백질
섬유상 단백질은 막대 모양의 긴 단백질 필라멘트로서 구조 또는 저장 단백질 역할을 하며, 소수성 곁사슬과 반복적인 아미노산 서열로 특이한 이차 구조를 형성하고 사슬 간 가교 결합으로 안정화되어 변성에 강하고 물에 불용성인 특징을 갖는다. - 구조 단백질 - 크리스탈린
크리스탈린은 눈의 수정체에 있는 주요 단백질 그룹으로, 수정체의 투명성을 유지하고 빛의 굴절률을 높이는 역할을 하며, 알파, 베타, 감마 세 가지 유형으로 나뉜다. - 세포골격 - 미세소관
미세소관은 튜불린 단백질로 이루어진 진핵생물 세포의 세포 골격 요소로, 세포 내에서 기계적 지지, 수송, 운동성 등 다양한 기능을 수행하며 세포 이동, 섬모와 편모의 구조, 발생 과정에도 관여한다. - 세포골격 - 중간섬유
중간 섬유는 세포의 구조적 지지 역할을 하는 단백질 섬유로, 다양한 종류가 존재하며 세포 유형에 따라 특이적인 기능을 수행하고, 세포 부착, 세포 내 신호 전달 등 다양한 기능을 수행하며, 유전자 변이는 질병을 유발할 수 있다.
| 액틴 핵형성 코어 | |
|---|---|
| 액틴 핵형성 코어 정보 | |
 | |
| 설명 | 세 개의 액틴 단량체로 구성된 단백질 삼합체 |
| 관련 항목 | 액틴 단백질 삼합체 (화학) |
| 참고 문헌 | Liu et al., 2013 Nürnberg et al., 2011 |
| 참고 문헌 | |
| Liu et al., 2013 | Liu, S. L., May, J. R., Helgeson, L. A., & Nolen, B. J. (2013). Insertions within the actin core of actin-related protein 3 (Arp3) modulate branching nucleation by Arp2/3 complex. The Journal of Biological Chemistry, 288(1), 487–97. |
| Nürnberg et al., 2011 | Nürnberg, A., Kitzing, T., & Grosse, R. (2011). Nucleating actin for invasion. Nature Reviews Cancer, 11(3), 177–187. |
2. 액틴 핵형성 기전
액틴 올리고머 생성의 불리한 역학은 자발적인 액틴 중합을 방지한다.[2] 액틴 핵이 생성되면 단량체의 결합이 신속하게 일어나며, 플러스(+) 말단이 마이너스(-) 말단보다 훨씬 더 빠르게 성장한다.[2] 액틴의 ATP가수분해 효소 활성은 필라멘트에 삽입된 후 급격히 증가한다.[2] 자발적인 ATP 가수분해 및 인산염 해리로 인해 필라멘트는 불안정해지며, 액틴 탈중합 인자(ADF)/코필린 패밀리와 같은 절단 단백질의 영향에 더 취약해진다.[2]
단량체 결합 단백질은 필라멘트 생성에 필요한 아단위체의 가용성을 제한하는 반면, 데스트린 및 코필린 패밀리와 같은 절단 단백질은 필라멘트 해체를 조절한다. 외부 신호에 대한 직접적인 액틴 핵형성은 액틴 핵형성 인자가 새로운 액틴 필라멘트를 신속하고 성공적으로 시작할 수 있게 한다. 이 단백질은 수많은 세포 내 신호 전달 캐스케이드의 표적으로 작용한다. 가장 중요한 것은 CDC42를 포함한 Rho-GTPase 패밀리의 구성원이 액틴 회전을 제어하고 액틴 핵형성 활성 제어를 조율하는 데 필수적이라는 것이다.[2]
2. 1. 자발적 액틴 중합의 억제
2. 2. 액틴 핵형성 인자
액틴 올리고머 생성의 불리한 역학은 자발적인 액틴 중합을 방지한다.[2] 액틴 핵이 생성되면 단량체의 결합이 신속하게 일어나며, 플러스(+) 말단이 마이너스(-) 말단보다 훨씬 더 빠르게 성장한다.[2] 액틴의 ATP가수분해 효소 활성은 필라멘트에 삽입된 후 급격히 증가한다.[2] 자발적인 ATP 가수분해 및 인산염 해리로 인해 필라멘트는 불안정해지며, 액틴 탈중합 인자(ADF)/코필린 패밀리와 같은 절단 단백질의 영향에 더 취약해진다.[2] 자발적인 액틴 중합을 금지하는 운동 장벽은 세포에 드 노보 액틴 필라멘트의 조립을 시간적, 공간적으로 제어할 수 있는 다재다능한 도구를 제공한다.[2]단량체 결합 단백질은 필라멘트 생성에 필요한 아단위체의 가용성을 제한하는 반면, 데스트린 및 코필린 패밀리와 같은 절단 단백질은 필라멘트 해체를 조절한다. 자발적인 액틴 중합을 방지하는 운동 장벽 덕분에 세포는 드 노보 액틴 필라멘트의 생성을 시간적, 공간적으로 조절할 수 있는 유연한 도구를 갖게 되었다.[2] 외부 신호에 대한 직접적인 액틴 핵형성은 액틴 핵형성 인자가 새로운 액틴 필라멘트를 신속하고 성공적으로 시작할 수 있게 한다. 이 단백질은 수많은 세포 내 신호 전달 캐스케이드의 표적으로 작용한다. 가장 중요한 것은 CDC42를 포함한 Rho-GTPase 패밀리의 구성원이 액틴 회전을 제어하고 액틴 핵형성 활성 제어를 조율하는 데 필수적이라는 것이다.[2]
2. 2. 1. Rho-GTPase
단량체 결합 단백질은 필라멘트 생성에 필요한 아단위체의 가용성을 제한하는 반면, 데스트린 및 코필린 패밀리와 같은 절단 단백질은 필라멘트 해체를 조절한다. 자발적인 액틴 중합을 방지하는 운동 장벽 덕분에 세포는 드 노보 액틴 필라멘트의 생성을 시간적, 공간적으로 조절할 수 있는 유연한 도구를 갖게 되었다.[2] 외부 신호에 대한 직접적인 액틴 핵형성은 액틴 핵형성 인자가 새로운 액틴 필라멘트를 신속하고 성공적으로 시작할 수 있게 한다. 이 단백질은 수많은 세포 내 신호 전달 캐스케이드의 표적으로 작용한다. 가장 중요한 것은 CDC42를 포함한 Rho-GTPase 패밀리의 구성원이 액틴 회전을 제어하고 액틴 핵형성 활성 제어를 조율하는 데 필수적이라는 것이다.[2]3. 면역 세포에서의 액틴 핵형성
Arp2/3를 차단하거나 녹아웃시키면 성숙한 LPS-DC(LPS 처리된 수지상 세포)의 이동 및 마크로피노사이토시스(macropinocytosis) 행동을 모방할 수 있다. 이는 LPS 유도 DC 성숙의 결과로 Arp2/3의 발현 또는 활성이 감소함을 시사한다.[3] Arp2/3 발현 수준은 DC의 LPS 처리에 의해 영향을 받지 않았지만, 성숙한 DC는 액틴 핵형성 활성이 감소했을 가능성이 높다.[3]
LPS-DC와 iDC(미성숙 수지상 세포)는 모두 운동을 위해 mDia1 의존적 액틴 핵형성을 필요로 하는 반면, iDC는 Arp2/3 의존적 액틴 핵형성을 사용하여 항원 섭취를 세포 운동성과 연결한다.[3] LPS 감지에 반응하여, Arp2/3는 전면에서 액틴 핵형성을 상당히 감소시켜 성숙 DC가 빠르고 방향성 있는 이동 모드를 채택할 수 있게 한다.[3]
Arp2/3 억제는 iDC의 속도를 증가시키고 전면에 F-액틴 축적을 감소시켰다. Arp2/3 의존적 액틴이 세포 전면에 존재하지 않아 LPS-DC는 iDC보다 더 빠르게 이동한다. Arpc2KO iDC는 세포 속도의 유사한 증가를 보였고 LPS-DC만큼 빠르게 이동했다. 또한, 아가로스 아래 이동 연구에서 Arpc2KO DC는 상당히 더 빠르게 이동했다. 이것은 DC 발달과 관련이 없었다. 돌출 기반 운동과 대조적으로, iDC 전면에 존재하는 Arp2/3 의존적 F-액틴 풀은 그들의 이동을 제한한다.
3. 1. 수지상 세포의 이동
Arp2/3를 차단하거나 녹아웃시키면 성숙한 LPS-DC(LPS 처리된 수지상 세포)의 이동 및 마크로피노사이토시스(macropinocytosis) 행동을 모방할 수 있다. 이는 LPS 유도 DC 성숙의 결과로 Arp2/3의 발현 또는 활성이 감소함을 시사한다.[3] Arp2/3 발현 수준은 DC의 LPS 처리에 의해 영향을 받지 않았지만, 성숙한 DC는 액틴 핵형성 활성이 감소했을 가능성이 높다.[3]LPS-DC와 iDC(미성숙 수지상 세포)는 모두 운동을 위해 mDia1 의존적 액틴 핵형성을 필요로 하는 반면, iDC는 Arp2/3 의존적 액틴 핵형성을 사용하여 항원 섭취를 세포 운동성과 연결한다.[3] LPS 감지에 반응하여, Arp2/3는 전면에서 액틴 핵형성을 상당히 감소시켜 성숙 DC가 빠르고 방향성 있는 이동 모드를 채택할 수 있게 한다.[3]
Arp2/3 억제는 iDC의 속도를 증가시키고 전면에 F-액틴 축적을 감소시켰다. Arp2/3 의존적 액틴이 세포 전면에 존재하지 않아 LPS-DC는 iDC보다 더 빠르게 이동한다. Arpc2KO iDC는 세포 속도의 유사한 증가를 보였고 LPS-DC만큼 빠르게 이동했다. 또한, 아가로스 아래 이동 연구에서 Arpc2KO DC는 상당히 더 빠르게 이동했다. 이것은 DC 발달과 관련이 없었다. 돌출 기반 운동과 대조적으로, iDC 전면에 존재하는 Arp2/3 의존적 F-액틴 풀은 그들의 이동을 제한한다.
3. 2. Arp2/3 복합체의 역할
Arp2/3는 LPS(LPS 처리된 수지상 세포)에 반응하여 전면에서 액틴 핵형성을 감소시켜 성숙 DC가 빠르고 방향성 있는 이동을 할 수 있게 한다.[3] Arp2/3 발현 수준은 DC의 LPS 처리에 의해 영향을 받지 않지만, 성숙한 DC는 액틴 핵형성 활성이 감소했을 가능성이 높다.[3]Arp2/3 억제는 iDC(미성숙 수지상 세포)의 속도를 증가시키고 전면에 F-액틴 축적을 감소시킨다.[3] Arp2/3 의존적 액틴이 세포 전면에 존재하지 않아 LPS-DC는 iDC보다 더 빠르게 이동한다. Arpc2KO iDC는 세포 속도의 유사한 증가를 보였고 LPS-DC만큼 빠르게 이동했다. 또한, 아가로스 아래 이동 연구에서 Arpc2KO DC는 상당히 더 빠르게 이동했다. iDC 전면에 존재하는 Arp2/3 의존적 F-액틴 풀은 그들의 이동을 제한한다.[3]
4. 추가 응용
성숙한 LPS-DC(LPS 처리된 수지상 세포)의 이동 및 마크로피노사이토시스(macropinocytosis) 행동을 모방하기 위해 iDC에서 Arp2/3를 차단하거나 녹아웃시키는 것으로 충분하며, 이는 LPS 유도 DC 성숙의 결과로 Arp2/3의 발현 또는 활성이 감소함을 시사한다.[3] Arp2/3 발현 수준은 DC의 LPS 처리에 의해 영향을 받지 않았지만, 성숙한 DC는 액틴 핵형성 활성이 감소했을 가능성이 높다.[3]
LPS-DC와 iDC(미성숙 수지상 세포)는 모두 운동을 위해 mDia1 의존적 액틴 핵형성을 필요로 하는 반면, iDC는 Arp2/3 의존적 액틴 핵형성을 사용하여 항원 섭취를 세포 운동성과 연결한다.[3] LPS 감지에 반응하여, Arp2/3는 전면에서 액틴 핵형성을 상당히 감소시켜 성숙 DC가 빠르고 방향성 있는 이동 모드를 채택할 수 있게 한다.[3]
Arp2/3 억제는 iDC의 속도를 증가시키고 전면에 F-액틴 축적을 감소시켰다.[3] Arp2/3 의존적 액틴이 세포 전면에 존재하지 않아 LPS-DC는 iDC보다 더 빠르게 이동한다. Arpc2KO iDC는 세포 속도의 유사한 증가를 보였고 LPS-DC만큼 빠르게 이동했다. 또한, 아가로스 아래 이동 연구에서 Arpc2KO DC는 상당히 더 빠르게 이동했다. 이것은 DC 발달과 관련이 없었다. 돌출 기반 운동과 대조적으로, iDC 전면에 존재하는 Arp2/3 의존적 F-액틴 풀은 그들의 이동을 제한한다.
4. 1. 암세포 침윤 연구
Arp2/3를 차단하거나 녹아웃시키면 LPS 처리된 수지상 세포(LPS-DC)의 이동 및 마크로피노사이토시스 행동을 모방할 수 있다.[3] 이는 LPS 유도 DC 성숙의 결과로 Arp2/3의 발현 또는 활성이 감소함을 시사한다.[3] Arp2/3 발현 수준은 DC의 LPS 처리에 의해 영향을 받지 않았지만, 성숙한 DC는 액틴 핵형성 활성이 감소했을 가능성이 높다.[3]LPS-DC와 미성숙 수지상 세포(iDC)는 모두 운동을 위해 mDia1 의존적 액틴 핵형성을 필요로 하지만, iDC는 Arp2/3 의존적 액틴 핵형성을 사용하여 항원 섭취를 세포 운동성과 연결한다.[3] LPS 감지에 반응하여, Arp2/3는 전면에서 액틴 핵형성을 상당히 감소시켜 성숙 DC가 빠르고 방향성 있는 이동 모드를 채택할 수 있게 한다.[3]
Arp2/3 억제는 iDC의 속도를 증가시키고 전면에 F-액틴 축적을 감소시켰다.[3] Arp2/3 의존적 액틴이 세포 전면에 존재하지 않아 LPS-DC는 iDC보다 더 빠르게 이동한다. Arpc2KO iDC는 세포 속도의 유사한 증가를 보였고 LPS-DC만큼 빠르게 이동했다. 또한, 아가로스 아래 이동 연구에서 Arpc2KO DC는 상당히 더 빠르게 이동했다.[3] 이것은 DC 발달과 관련이 없었다. 돌출 기반 운동과 대조적으로, iDC 전면에 존재하는 Arp2/3 의존적 F-액틴 풀은 그들의 이동을 제한한다.
5. 참고 문헌
- Nürnberg, Alexander; Kitzing, Thomas; Grosse, Robert (2011년 3월). “침윤을 위한 액틴 핵형성”. 《Nature Reviews Cancer》 11 (3): 177–187. doi:10.1038/nrc3003. PMID 21326322. S2CID 9063688. 이 논문은 동료 심사를 거친 논문으로, 주변 조직과 암세포에 대한 내용이다. 액틴 핵, 침윤성 돌기 및 가성족과 같은 다양한 구조가 어떻게 기원하는지 논의한다. 인간 세포는 포르민, 스파이어, Arp2/3 조절 단백질을 포함한 광범위한 액틴 핵형성자를 가지고 있으며, 그 수는 증가할 가능성이 높다.
- Vargas, Pablo; Maiuri, Paolo; Bretou, Marine; Sáez, Pablo J.; Pierobon, Paolo; Maurin, Mathieu; Chabaud, Mélanie; Lankar, Danielle; Obino, Dorian; Terriac, Emmanuel; Raab, Matthew; Thiam, Hawa-Racine; Brocker, Thomas; Kitchen-Goosen, Susan M.; Alberts, Arthur S.; Sunareni, Praveen; Xia, Sheng; Li, Rong; Voituriez, Raphael; Piel, Matthieu; Lennon-Duménil, Ana-Maria (2016년 1월). “수지상 세포에서 액틴 핵형성의 선천적 제어가 두 가지 뚜렷한 이동 행동을 결정한다”. 《Nature Cell Biology》 18 (1): 43–53. doi:10.1038/ncb3284. PMID 26641718. PMC 5885286. 이 논문은 동료 심사를 거친 논문으로, 수지상 세포(DC) 이동과 Arp2/3 의존적 액틴의 유도에 대한 내용이다.
참조
[1]
논문
Insertions within the actin core of actin-related protein 3 (Arp3) modulate branching nucleation by Arp2/3 complex
[2]
논문
Nucleating actin for invasion
[3]
논문
Innate control of actin nucleation determines two distinct migration behaviours in dendritic cells
[4]
논문
Insertions within the actin core of actin-related protein 3 (Arp3) modulate branching nucleation by Arp2/3 complex
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com