[세포생물학] 10.5 : IAP(inhibitors of apoptosis), survival factor(생존인자)

 

 

이번 포스트에서는 apoptosis를 조절하는 중요한 단백질 군 중 하나인 IAP(inhibitors of apopsosis)에 대해 알아보고, 세포의 생존 여부를 결정하는 핵심적인 인자인 survival factor(생존인자)에 대해 알아볼게요.

 

 

 

IAP들은 Bcl2 family와 마찬가지로 apoptosis를 조절하는 역할을 하는 단백질들이며, cytosol에 존재하고 있어요. IAP는 보통 caspase와 결합해서 caspase의 작용을 억제해주는 역할을 수행해요.

 

 

 

 

IAP들은 위 그림과 같이 공통적으로 BIR domain을 가지고 있어요. 이 때 위 그림에도 나타나 있는 것처럼  IAP에는 XIAP, cIPA1, NAIP, Apollon, Survivin 등의 다양한 단백질들이 포함되어 있어요.

 

 

 

이와 관련된 작동기작이 위 그림에 나타나 있어요. 이 때 흥미롭게도 anti IAP라는 녀석이 등장하는데요. anti-IAP는 IAP의 작용을 억제하며, 원래는 mitochondria intermembrane space(막사이공간)에 있으나 apoptotic signal에 의해서 pore가 형성될 시 anti-IAP가 cytosol로 방출돼요. 그 결과 원래는 IAP가 caspase에 직접 붙어 반응이 일어나지 않게 막고 있으나 방출된 anti-IAP에 의해서 IAP가 억제되므로 결국 apoptosis가 촉진되게 되는거죠.

 

 

 

다음으로 survival factor(생존인자)에 대해 알아볼게요.

 

 

일반적으로 survival factor가 세포에 인식될 시 apoptosis가 억제돼요. 과정에서 경유되는 대표적인 신호전달경로가 바로 PI3-Akt signaling pathway에요.

 

 

한편 위 그림을 보면 survival factor에 의한 신호전달의 결과 protein kinase가 active해지고 그 녀석이 pro-apoptotic Bcl2 family protein의 일종인 Bad를 인산화시켜 불활성화시켜요. 그럴 시 원래는 anti-apoptotic의 일종인 Bcl-2가 Bad에 의해 억제되고 있었으나 Bad의 인산화에 의해 Bcl-2가 활성화되게 되고, apoptosis가 억제되게 되는거죠.

 

 

 

일반적으로 survival factor는 위 그림에 나타나 있는 3가지 방식에 의해서 apoptosis를 억제할 수 있어요. 하나하나 살펴볼게요.

 

첫 번째 방법은 anti-apoptotic Bcl2 family protein의 발현양을 늘리는 거에요.

 

두번째 방법은 pro-apoptotic BH3-only protein을 inactivation시키는 거에요. (앞서 Bad를 불활성화시키는 기작이 여기에 포함돼요)

 

마지막 방법은 anti-IAP를 inactivation시키는 거에요. 예를 들어 위 그림 맨 오른쪽을 보면, MAP kinase에 의해 anti-IAP의 일종인 Hid가 인산화되어서 불활성화되고, 그 결과 IAP가 활성화되어서 apoptosis가 억제될 수 있어요.

 

 

 

한편 survival factor는 세포의 수와도 밀접하게 관련되어 있어요. 실제로 위 그림과 같이 태어날때는 많은 nerve cell(신경세포)들이 있으나, 점차 survival factor의 한정된 농도에 의해서 일부만 남고 나머지는 다 apoptosis를 통해 죽어버려요.

 

 

 

한편 apoptosis된 세포는 위 그림과 같이 phagocytic cell(식세포)들이 잡아먹게 돼요.

 

 

 

 

구체적으로는 위 그림에 나타난 바와 같이 세포 외막에 원래 있어서는 안될 phosphatidylserine(PS) 등이 나와있을 시 이것이 일종의 'eat-me signal'로 작용하게 되고, 이들을 인식하는 receptor에 의해서 phagocytic cell이 apoptotic cell들을 특이적으로 집어삼킬 수 있어요.

 

 

 

이번 포스트를 마지막으로 cell death에 대한 내용을 마무리했어요.

 

 

 

다음 포스트부터는 cell junction(세포 연결), 그리고 ECM(extracellular matrix, 세포외기질)에 대해 알아보도록 할게요.