AI 생성 노트
유사분열 체크포인트 — 완전한 강의 노트
출처: 세포생물학 · 12강 · 42장 슬라이드 덱 · Bio101 교수 · 강의 핸드아웃
체크포인트가 중요한 이유
덱- 기능: 체크포인트는 문제가 있으면 세포주기를 중단시킨다 — DNA 손상, 미완성 복제, 또는 미부착 염색체.
- 정지 기전: 체크포인트는 주요 전환에서 사이클린-CDK 활성을 차단하는 STOP 신호를 생성한다.
- 실패 양상 1: G1/S 건너뛰기 → 손상된 DNA로 세포 분열 → 딸세포가 변이를 물려받는다.
- 실패 양상 2: 방추사 조립 건너뛰기 → 불균등한 염색체 분리 → 이수성.
- 암 관련성: 인간 암의 60%가 결함 있는 p53을 가짐 — 주요 체크포인트 조절자.
조절 기구
덱- 사이클린: 단계에 따라 농도가 오르내리는 조절 소단위 — D, E, A, B 사이클린이 특정 전환을 조절한다.
- CDK: 사이클린 의존성 인산화효소 — 항상 존재하는 촉매 소단위이며 사이클린에 결합해야 활성화된다.
- 사이클린-CDK 복합체: 표적을 인산화하여 세포주기를 진행시킨다; CDK 억제자(CKI)에 의해 길항된다.
- MPF (M기 촉진 인자): 사이클린 B + Cdk1 — 그 활성화가 유사분열을 유도한다.
G1/S 체크포인트
덱- 위치: G1 후기, DNA 복제 진입 전 — '제한점(restriction point)'으로도 불린다.
- DNA 손상 확인: ATM 인산화효소가 p53을 활성화 → p21(CKI) 유도 → 사이클린 E-CDK2 차단 → S기 진입 없음.
- 성장 인자 확인: 유사분열인자 신호 없으면 사이클린 D 축적 안 됨 → Rb가 활성 유지 → E2F 차단.
- Rb / E2F 스위치: 활성(저인산화) Rb가 E2F에 결합; 사이클린 D-CDK4/6가 Rb를 인산화 → E2F 방출 → S기 유전자 전사.
- 암 관련성: p53, Rb 또는 p16 상실이 이 브레이크를 제거 — 대부분의 종양에 존재.
G2/M 체크포인트
덱- 검증 내용: 유사분열 전에 DNA 복제가 완전히 완료되고 DNA 손상이 남아있지 않은지.
- 센서 단백질: ATM(이중가닥 절단)과 ATR(단일가닥/정지된 포크)이 문제를 감지한다.
- 브레이크 기전: Chk1/2 인산화효소가 Cdc25를 비활성화 → Cdk1을 탈인산화 불가 → MPF 꺼진 상태.
- M기 진입 유발: Cdc25가 Cdk1(사이클린 B 파트너)을 탈인산화 → MPF 활성 → 유사분열 시작.
방추사 조립 체크포인트 (SAC)
덱- 시기: 중기 — 모든 염색체가 방추사에 양극 정렬될 때까지 후기는 진행되지 않는다.
- 센서: 미부착 동원체에서 MAD1, MAD2, BUB1, BUB3, BUBR1이 '대기' 신호를 생성한다.
- 표적: MAD2가 Cdc20을 격리 → APC/C 활성화 방지 → 시큐린 생존 → 코헤신 유지 → 분리 없음.
- 후기 유발: 모든 동원체가 올바르게 부착되면 대기 신호 소멸 → APC/C-Cdc20 활성화 → 시큐린 분해 → 세파라제가 코헤신 절단 → 자매염색분체 분리.
p53 — 주요 조절자
덱- 역할: DNA 손상 센서, 전사인자, 모든 체크포인트 반응의 주요 문지기.
- 표적: p21(CKI), GADD45(DNA 수선), Bax(세포자살), MDM2(자체 음성 피드백)를 유도한다.
- 결정: 낮은 손상 → 수선; 높은 손상 → 세포자살. p53 수준이 선택을 결정한다.
- 종양 빈도: TP53는 모든 암의 ~50%에서 변이됨 — 인간 암에서 가장 많이 변이된 유전자.
실패의 결과
덱- 이수성: 잘못된 염색체 수 → 다운증후군(21삼염색체증), 많은 암.
- 세포자살: 조절된 세포 사멸 — 수선이 실패할 때 체크포인트의 최후 수단.
- 유전체 불안정성: 체크포인트 상실 → 변이 축적 → 다단계 발암.
- 약물 반응: p53가 온전한 종양은 화학요법에 더 잘 반응; p53-null 종양은 약물 저항성.
암과의 연관 (시험 초점)
덱- Li-Fraumeni 증후군: 생식세포 TP53 변이 → 70세까지 80%+ 암 위험.
- 자궁경부암: HPV E6 단백질이 p53을 분해 → 체크포인트 상실 → 자궁경부암의 동력.
- 탁솔 기전: 미세소관을 안정화 → SAC 영구 활성화 → 세포자살. SAC를 직접 표적으로 삼는다.
- 중간고사 팁: 교수 표시: '시험에서 암 관련 체크포인트 문제 한 개를 예상하라.'
