[생물 임용 노트]세포 주기 - 3) 세포 주기 조절 : 세포 주기 조절 물질

cdk(cyclin-dependent protein kinase)

• 세포 주기 중 서로 다른 주기로의 전이와 진입을 조절하는 주요 효소이다.
• ATP를 이용하는 인산화 효소이다.
• 세포 주기 전체에 걸쳐 존재하며 특정 시기에만 활성을 띠는 주기적 활성을 갖는다.

사이클린(cyclin)

• cdk를 활성화시키는 단백질로 그 자체로는 효소 활성이 없다.
• cdk와 달리 세포 주기 동안 농도가 주기성을 띠며 변화한다.
• cyclin 농도의 주기적 변화로 cyclin-cdk 복합체가 주기적으로 생성된다.

주요 cdk 조절 기작

cyclin 합성과 분해

대부분 cyclin은 빠른 대사 회전이 일어나 특정 시기에 합성 후 빠르게 분해된다.

인산화와 탈인산화

cdk는 2개의 인산화 부위를 가져 활성이 조절된다.

1. Tyr 잔기 - 불활성화 인산화 부위
2. Thr160 잔기 - 활성화 인산화 부위

cdk 저해 단백질

확인 지점에서 분자적 제동장치 역할을 한다.

하나 또는 여러 cyclin-cdk 복합체의 결합이나 활성을 억제한다.

유도 물질 

예> Mitogen(유사분열 유도 물질)

• MAPK 연쇄반응으로 MyC를 전사시켜 MyC에 의한 Cyclin D의 축적을 유도한다.
• 이에 따라 G₁-Cyclin 축적이 유도되어 확인지점을 통과시킨다.

 

cdk 조절 기작

세포 주기에 따른 cyclin-cdk 복합체 

복합체	Cyclin	cdk 파트너	기능
G1-cdk	Cyclin D	cdk4, cdk6	G1기의 진행을 작극, G1기 확인점을 통과 시킴
G1/S-cdk	Cyclin E	cdk2	G1/S 부근에 작용하여, DNA 복제를 시작하게 함
S-cdk	Cyclin A	cdk2	S기 동안 작용하여 DNA 복제 자극과 DNA 재복제 억제
M-cdk	Cyclin B	cdk1	성숙 촉진인자(MPF)**라 불리기도 하며, M기 진입과 염색체 응축, 핵막 소실, 유사 분열 전환 촉진

**MPF는 kenopus 난자(제1 감수분열 G₂기에 멈춘 상태)에 처리 시 M기로 즉시 돌입한다고 해서 생긴 이름이다.