[이론] 세포주기 (cell cycle) 에 대해서 알아보자!!

진핵세포의 세포주기는 G1, S, G2, M기 이렇게 총 4가지의 단계로 구분되는데,

3가지 단계인 G1, S, G2기를 통틀어서 간기(interphase)라고 하며,

M기는 체세포분열 시에는 염색분체를 나누고 (karyokinesis) 세포질을 분할하여

두 개의 딸 세포에 분배하게 된다.

G0기(또는 휴식기)는 세포주기를 벗어나 쉬는 상태로 양분 부족 등

세포 증식을 제한하는 조건에 있는 세포, 사멸하고 있는 세포, 분화가 끝난 세포 등을 말한다.

분열이 이루어지지 않는 분열정지기이지만 실제로 정지한 것은 아니다.

그 세포의 종류에 따라 신경전도, 특정 단백질 분비, 병원균에 대한 공격 등의 일을 수행하고 있다.

분화 후에 다시 세포주기를 이루지 못하고 계속 주어진 기능을 충실하다가 사멸하는 세포들도 있고,

어떤 경우에는 다시 세포주기를 이루어서 분열하는 경우도 있다.

B cell의 일종인 memory immune cell은 혈액 속에서 G0기에 머무르고 있지만,

동일 항원을 만나면 빨리 세포주기로 들어가 새로운 분열을 진행할 수 있다.

일반적으로 암세포는 분열정지기인 G0기가 없다.

출처_라이프사이언스

세포 주기를 조절하는 조절인자는 사이클린(cyclin), 사이클린 의존성 키나아제(cyclin dependent kinase; cdk ), 후기 촉진복합체(anphase promoting complex ; APC) 가 있다.

Cyclin 은 3가지로 나눌 수 있다.

1. G1/S-specific cyclin
- G1/S-specific cyclin Cln1 : G1기에서 S기로 넘어가는 G1/S(START) transition에서 세포 주기를 조절하는 중요한 인자이며, Cdc28 protein kinase 와 상호작용하여 S기 촉진인자(S-phase promoting factor;SPF)를 형성한다.
- G1/S-specific cyclin Cln2 : Cln2와 같은 기능을 수행한다.

2. G2/mitotic-specific cyclin C1B1
Cdc2 protein kinase와 상호작용하여 M기 촉진인자인 MPF(maturation promoting factor)를 형성한다. 이 G2/M cyclin은 G2기에 서서히 축적되고, M기로 넘어가면 갑작스럽게 분해되어 없어진다.

3. S-phase entry chclin C1B5, C1B6
S기가 되기 전에 많은 양이 발현되어져 세포주기를 조절한다.

사이클린 의존성 키나제(cyclin dependent kinase ; cdk) : cdk종류에 따라 각각의 세포주기의 사이클린과 결합하여 인산화(phosphorylation)시켜 세포주기의 각 단계를 조절하게 한다.

후기 촉진복합체 (anphase promoting complex ; APC) : APC는 코헤신(cohesion)을 분해시켜 염색분체들이 분리되도록 해준다. 또한 M기 cyclin을 분해시킨다.

여기서 코헤신이란?

M기 중 중기, 후기에는 복제된 DNA가 정확히 배분되어져 이동해야 한다.

DNA사슬과 복제된 DNA사슬들은 코헤신(cohesion)이라는 단백질에 의해 DNA가닥이 서로 묶여 있다가

적당한 때가 되면 묶였던 DNA사슬이 코헤신에 의해 풀리면서 분리가 일어난다고 한다.

이 과정이 잘못되면 세포 분열이 정상적으로 일어나지 못하고 세포가 사멸하거나

아니면 암세포로 발달되어질 수 있다고 한다.

세포주기는 하나하나 정말 많은 내용을 가지고 있지만

이렇게 간단하게 한번 알아보았다.

이 내용을 기본으로 세포주기를 확인 하는 실험들에 대해 포스팅하도록 하겠다!!