35.4 : Condensins

콘덴신은 유사분열 동안 염색체 조립에 연료를 공급하기 위해 ATP를 사용하는 큰 단백질 복합체입니다. 그들은 염색체 DNA를 압축, 조직 및 분리하여 얽히고 형태가 없는 post-interphase DNA 덩어리를 개별화된 염색체로 변환합니다.

식물 및 동물 세포에는 두 가지 유형의 콘덴신 복합체, 즉 콘덴신 I과 콘덴신 II가 포함되어 있습니다. 두 복합체 모두 5개의 소단위체를 가지고 있습니다: 2개의 SMC(Structural Maintenance of Chromosomes) 소단위, 1개의 클라이신 소단위, 2개의 HEAT-repeat 소단위체

콘덴신 I과 콘덴신 II의 핵심 소단위는 SMC2 및 SMC4입니다. SMC 단백질은 ATP 의존적 방식으로 DNA의 배열을 변경합니다. 다른 세 개의 하위 단위(비 SMC 또는 보조 하위 단위)는 두 단지 간에 다릅니다.

척추동물 응축수가 고갈된 연구는 유사분열 염색체 형성에서 응축 I과 II에 대한 뚜렷한 역할을 보여주었습니다. 콘덴신 II를 제거하면 염색체가 더 길고 유연해지고, 염색체가 얽히고, 아나페이즈(anaphase) 동안 부피가 큰 염색질 브리징(bulky chromatin bridging)이 발생하고, 프로페이즈(prophase)가 급격히 짧아집니다. 대조적으로, 콘덴신 I을 제거하면 염색체가 더 짧고 넓어지며 덜 심각하지만 여전히 사이토키네시스 실패를 초래하는 아나페이즈(anaphase)가 중단됩니다.

콘덴신이 염색체를 조밀화하는 방법에 대한 인기 있는 설명은 루프 압출 모델입니다. 이 모델은 콘덴신 분자가 인접한 두 개의 DNA 부위에 결합하고 반대 방향으로 밀어 넣어 성장하는 DNA 루프를 생성할 수 있다고 가정합니다. 응축수는 또한 서로 상호 작용하여 멀리 떨어진 염색질 분절을 연결하는 다중체를 형성할 수 있습니다.

콘덴신 돌연변이는 여러 유형의 암과 관련이 있습니다. 예를 들어, 콘덴신 II 소단위체에 대한 유전자에 미스센스 돌연변이가 있는 쥐는 T 세포 림프종을 발병시켰습니다. 콘덴신이 염색체 구조에 영향을 미치는 메커니즘은 아직 밝혀지고 있지만, 이러한 단백질 복합체는 세포 주기와 세포 생존에 필수적입니다.