G 단백질의 종류와 역할

목차

1. 정보전달계와 G단백질

2. G단백질의 subunit구조
1)GS (흥분성 GTP 결합단백질)
2)Gi (억제성 GTP 결합단백질)
3)Gq (phospholipase활성화 GTP 결합단백질)
4)Gt (빛의 수용반응에 관여 GTP 결합단백질)
5)Golf (후각 수용 GTP 결합단백질)
6)Ggust (미각 수용 GTP 결합단백질)
7)Ras (2~2.5만 정도의 작은 분자량 GTP 결합단백질,smg)
8)Ran (분자 운반, 방추사 형성 촉진 GTP 결합단백질)

본문내용

체를 세포내에 주입하여 Ras를 억제시키면,세포가 성장인자의 자극을 받더라도 정상적인 반응이 나타나지 않는다. 반대로 Ras단백질을 암호화하고 있는 유전자에 돌연변이가 일어나 지속적인 활성을 지닌 Ras단백질이 생산되면 세포는 수용체 티로신인산화효소가 계속적으로 성장인자의 자극을 받는 것과 같은 상태가 된다. 실제로 Ras단백질은 암세포에서 처음 발견되었다. 인간에게 발생하는 암의 약 30%가 Ras유전자에 돌연변이를 갖고 있으며,다른 많은 암들도 Ras와 동일한 신호전달경로상에 위치한 단백질을 만드는 유전자에 돌연변이를 보인다.
#Ran (분자 운반, 방추사 형성 촉진 GTP 결합단백질)
다른 분자들을 핵으로 운반하거나 핵밖으로 운반하는 과정에 핵심적인 역할을 하는 것으로 알려진 Ran이라는 단백질은 또한 방추사를 만드는데도 관여하고 있다. Ran 단백질은 GTP (guanosine triphosphate)가 결합했을 때 방추사의 형성을 촉진한다. 방추사는 마이크로튜불이라고 불리우는 단백질섬유로 분열하는 세포에서 염색체를 양끝으로 잡아당기는 일을 하고 있다. Ran은 GTP를 가수분해하는 효소의 일종으로 자신에 결합된 GTP를 GDP로 가수분해시킨다. 그리고 핵 내부에는 RCC1이라는 단백질이 GTP의 농도를 높게 유지하고 있어 핵으로 들어온 RanGDP를 RanGTP로 바꾸어 놓는다. 98년에 일본 규슈대학의 연구팀은 Ran에 결합할 수 있는 RanBPM이라는 단백질을 발견하였는데 그 단백질은 염색체의 중심체에 모여있어 방추사 성장을 위한 출발점을 제공하는 것으로 확인되었다. 연구팀은 Ran과 방추사의 관계를 이해하기 위해 수정이 안된 난자의 추출물에 핵막을 제거한 정자를 더하여 시험관에서 인위적으로 방추사의 형성을 유도하였다. 그 결과 유사분열이 시작되면서 핵막이 소실될 때 핵으로부터 방출된 RanGTP가 성상체 형성에 필수적이라는 사실을 확인할 수 있었다. 이러한 사실은 RCC1에 결합하는 항체를 넣어주면 성상체 형성이 크게 감소하며 반대로 여기에 RanGTP를 과량 넣어주면 다시 성상체가 정상적으로 형성되는 현상에 의해 확인된다. 또한 미국 카네기 연구소의 연구팀 역시 세포가 분열과정을 시작할 때 마이크로튜불이 방추사로 재배치되는 과정에 RanGTP가 필요하다는 사실을 확인할 수 있었다. 이러한 사실은 Ran 단백질이 유사분열 과정에서 마이크로튜불의 생성과 안정화를 촉진하는 신호물질임을 보여준다.

키워드

G 단백질,   G protein,   세포막,   정보전달계,   막 수용체