소포 수송 메커니즘

세포 내에서의 소포 수송 메커니즘을 확인하는 것으로 효모 돌연변이를 확인하는 것부터 시작한다. (They are amenable to genetic analysis.)

무세포 수송으로 시험관(in vitro)로 단백질 수송을 분리하며 효모로 확인한다.

시냅스 소포 분석은 뉴런의 시냅스 전달과 화학물질이 synaptic vesicle에서 확인할 수 있으며 이를 이용해서 뇌과학을 연구하고 있다. (Brain tissue is useful for studies of vesicular transport)

또한, 분비 네트워크로 GFP 추적을 통해 cDNA 형질 감염으로 추적할 수 있으며 분열 구획으로 대규모 proteomic 분비 경로를 분석할 수 도 있다.

수송 선택과 피복 단백질, 소포 출아에서는 아래와 같다.

주요한 것으로 Clathrin, COP 1, COP 2가 있다.

COP 1-coated vesicle은 ERGIC 또는 Golgi에서 이전 구획으로 옮기는 역할이다.

COP 2-coated vesicle은 ER에서 ERGIC, ERGIC에서 golgi로 운송한다.(Vesicles that carry proteins from the rough ER to the golgi apparatus bud off as COP 2.)

Clathrin-coated vesicle은 트랜스 골지 네트워크, 엔도좀, 리소좀, 원형질막에서 양방향으로 영향을 끼친다.(Lysosomal protein are initially incorporated clathrin-coated that bound to specific receptor that ARF.)

COP 1과 Clathrin은 ARF1과 Sar1으로 조절이 되는데 이는 GTP 결합 단백질이다.(ARF function on vesicle is regualted by binding of GTP.)

소포 융합은 tethering(Rab/GTP 가수분해로 SNARE을 묶는다.)로 소포와 표적막 사이 단백질을 인식하며, 인지질 이중층을 융합한다.

SNAREs 쌍으로 매개(t-SNARE와 v-SNARE)하여 막 융합을 유도하고 SNARE-SNARE로 2개 이중층을 불안정화하여 융합 에너지를 제공한다.

이후, GTP 결합 단백질인 Rab 단백질로 도킹하게 된다.(In vesicle fusion with a target membrane, ATP hydrolysis is regulated to seperate the bound t and v SNAREs.)

외포작용(Exocytosis)는 외포체(Exocyst) 단백질 복합체에서 막융합과 Rab, GTP가 합해쳐 처리된다. (Exocyst that the protein complex in witch exocytosis.)

리소솜은 세포 내에 있는 것들 대부분을 소화할 수 있는데 이는 protein, 핵산, 당, 지질이 있다.

리소솜은 중합체 분해 소화기관으로써 50가지 분해효소를 가지고 있으며 만약 돌연변이 시에는 리소솜에 쌓이게 된다. (Lysosomal storage)

리소솜은 pH 5이며, 세포질은 pH 7.2 이다.

이들은 산성 pH를 유지하여 양성자 펌프(proton pump)를 사용하게 된다. (Transport vesicle carrying acid hydrolase fuse, lysosome.)

내포작용(Endocytosis)로 물질을 소화하게 되는데 내포(Endosome)은 3가지가 있다.

초기 내포는 원형질막으로 보낼 물질들을 분류, 순환하거나 후기 내포로 보내게 된다.

순환 내포는 원형질막으로 되돌려보낸다.

후기 내포는 Trans 골지망에서 리소솜 효소를 받고 리소솜으로 변화시킨다.

식세포 작용(Phagocytosis)는 세균, 세포 조각 또는 노화 세포를 파괴하는 것이며 액포, 식포(Phagosome)를 Phagolysosome으로 변화시켜 소화한다.

Autophagy는 배아 발달 및 세포 사멸에서 주로 보이며 세포 성분을 교체하는 것으로, 예를 들어 미토콘드리아를 둘러싸서 Autophagosome으로 소화시키게 된다.