네가 묘성을 매어 떨기 되게 하겠느냐 삼성의 띠를 풀겠느냐 네가 열두 궁성을 때를 따라 이끌어 내겠느냐 북두성과 그 속한 별들을 인도하겠느냐 [욥기 38:31,32]
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새로운 분자 모터 클러치가 발견되었다.
(Scientists Discover New Molecular Motor 'Clutch')
Brian Thomas

   동력전달 장치로부터 엔진을 분리하는 어떤 메커니즘 없이 어떻게 운반체가 정확한 시간에 느려지거나 멈춰질 수 있을까?

살아있는 세포 내의 운반체들도 사람과 물건을 운송하는 차량과 같이 동일한 도전에 직면해 있다. 세포 내의 한 분자 차량은 다이네인(dynein)이라 불리는 한 단백질 모터를 사용한다. 그리고 연구자들은 분리될 수 있는 클러치 같은 단백질(clutch-like protein)이 그 속도를 조절한다는 사실을 발견했다.[1]

다이네인 모터는 세포 내부의 철도 선로와 같은 미소관(microtubules)을 따라 이동한다. 12개의 별도로 제조된 단백질 부품들의 복합체인 두 모터 복합체(two-motor complex)의 한쪽 끝은 짐 꾸러미에 부착 가능한 트레일러 매듭처럼 작동하는 하나의 긴 줄기(stem)를 가지고 있다.(사진은 여기를 클릭). 다른 쪽 끝에는 짧은 줄기가 한 쌍의 다리처럼(leg-like) 생긴 분자 부속물(appendages)과 연결되어 있다. 그 부속물은 말 그대로 미소관을 따라 걸어가는 것처럼 교대로 부착되고 분리된다. 이 방법으로 세포는 한 영역에서 다른 영역으로 생산품을 운송한다. 그러나 다이네인이 빠르게 이동하는 것을 제어할 방법이 없다면 어떻게 될까?

클러치처럼 그것의 속도를 조절할 메커니즘이 없다면, 세포 모터는 화물을 너무 빠르게 너무 멀리 운반할 것이다. 이것은 화물의 재전달 과정을 항상 요구할 것이다. 너무 많은 그러한 혼란은 세포의 미세한 조율과 내부 작동의 높은 효율성을 파괴할 것이다. 즉, 단백질 모터의 속도 조절의 실패는 치명적인 세포내 교통 정체를 유발시킬 수 있다.

다행히도, 다이네인 모터는 연구자들이 일종의 ‘클러치(clutch)’라고 불렀던 것에 의해서 조절되고 있었다. 'Lis1'라는 이름의 한 분리된 단백질은 다이네인의 중심 모터와 부속물이 연결되어 있는 정확한 부위에 붙어 있었다. 완전히 가속된 다이네인 모터에 Lis1를 추가시켰을 때, 연구자들은 다이네인의 이동성이 극적으로 느려지는 것을 보게 되었다.[2] 연구자들은 Lis1이 다이네인 모터와 그들의 보행 부속지 사이의 연결을 차단한 것으로 판단했다. 이것은 마치 트랜스미션으로부터 자동차 엔진을 분리시키는 클러치와 같이 작동되고 있었다. 

Lis1의 정확한 크기, 모양, 강도, 다이네인 복합체와 정확하게 결합하기 위한 전하, 그리고 목적을 완벽히 수행하는 Lis1의 특별한 복잡성은 창조주 하나님이 살아있는 세포에 설치해놓은 수천의 중요한 세부 사항 중 하나에 불과하다.


References

1.Huang, J. et al. Lis1 Acts as a 'Clutch' between the ATPase and Microtubule-Binding Domains of the Dynein Motor. Cell. 150 (5): 975-986.
2.To do this, the researchers chemically bonded molecular markers onto the dynein complexes, so that specialized equipment could visualize the motors in a laboratory setting.

출처 : ICR News, 2012. 10. 10.
URL : http://www.icr.org/article/7081/
번역자 : IT 사역위원회

관련 자료 링크:

1. 박테리아 편모의 모터는 단백질 클러치를 가지고 있었다. (Bacterial Flagellar Motor Has a Protein Clutch) 
2. 세포 내의 고속도로에서 화물을 운반하는 단백질 키네신 : 이 고도로 정교하고 효율적인 분자 기계가 우연히? (Molecular Highway Motor Comes into Focus)
3. 진화의 증거는 단지 가정된 것임을 실험 연구는 보여준다. : 단백질은 조금씩의 변화로 다른 단백질이 될 수 없다. (Lab Studies Show Evolutionary 'Evidence' Is Merely Assumed)
4. 고도로 복잡한 단백질 모터는 진화를 부정한다. (Sophisticated Protein Motor Defies Evolution)
5. 세포의 분자 모터들은 함께 협력해서 작동한다. (Cell Motors Play Together)
6. 바이러스도 분자 모터들을 가지고 있었다. (Virus Motors Impossible for Evolution)
7. 또 하나의 복잡하고 강력한 분자 모터 (Another Complex and Powerful Molecular Motor)
8. 당신의 내부 모터들은 나노 공학으로 작동된다. (Your Internal Motors Can Run Nanotech)
9. 놀라운 모터를 가지고 있는 세균 (The amazing motorized germ)
10. 생체 분자 모터 시스템의 환원 불가능한 복잡성 연구 (Irreducible Complexity of Biomolecular Motor Systems)
11. 놀라운 G 단백질 수용체들 (Those Amazing G Protein Receptors)
12. 단백질들은 매듭을 묶을 수 있다. (Proteins Can Tie Knots) 
13. 믿어도 될 단백질 기원의 확률
14. 가장 작은 세포도 예상했던 것보다 훨씬 복잡하다. : 마이코플라즈마는 387 개의 단백질이 필수적이었다. (Minimal Cell More Complex Than Expected)
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16. 단백질들의 빅뱅? : 복잡한 단백질들과 유전정보가 갑자기 모두 우연히? (Shedding Light on the Protein Big Bang Theory)
17. DNA 수선은 팀웍을 필요로 한다. : DNA 사슬간 교차결합의 수선에 13개의 단백질들이 관여한다. (DNA Repair Requires Teamwork)
 
 
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