정답
㉠ 표적 신호(표적 서열), ㉤ Ran 단백질
출제 의도
이 문제는 세포질에서 합성된 단백질이 핵으로 이동할 때 필요한 표적 신호(NLS)와, 핵수송 과정에서 GTP와 GDP를 교환하며 핵도입수용체의 결합과 해리를 조절하는 Ran 단백질의 역할을 이해하고 있는지를 묻는 것이다.
풀이 과정
세포질에서 특정 세포소기관으로 이동하는 단백질에는 그 목적지를 알려 주는 특정 아미노산 서열이 존재한다. 이러한 아미노산 서열을 일반적으로 ‘표적 신호’ 또는 ‘표적 서열’이라고 부른다. 따라서 문제에서 (㉠)에 들어갈 말은 표적 신호이다.
핵으로 이동하는 단백질의 표적 신호는 핵위치신호, 즉 NLS이며, 이 부위를 핵도입수용체가 인식하여 결합한 복합체가 핵공을 통과해 핵 안으로 들어간다.
핵 안에 들어오면 작은 GTP 결합 단백질인 Ran 단백질이 GTP가 결합한 형태인 \( \text{Ran-GTP} \)로 핵도입수용체에 결합하여, 수송되어 온 단백질을 핵도입수용체로부터 떨어뜨린다. 이때 핵도입수용체와 결합한 Ran-GTP 복합체는 다시 핵공을 통해 세포질로 나간다.
세포질에서 Ran-GTP는 GTP가 가수분해되어 \( \text{Ran-GDP} \)가 되며, 이 과정에서 Ran-GDP가 핵도입수용체와 떨어져 나온다. 문제에서 “GTP가 GDP로 가수분해되면서 (㉤)-GDP가 핵도입수용체로부터 분리된다”고 하였으므로, (㉤)에 해당하는 것은 GTP/GDP와 결합하는 Ran 단백질이다.
<풀이가 부정확할 수 있으니 반드시 교차검증 확인 바랍니다.>