정답
㉠은 유비퀴틴(ubiquitin)이며, ㉡은 ‘높음’이다.
출제 의도
이 문항은 지베렐린(GA) 신호전달 경로에서 DELLA 단백질의 분자적 조절 메커니즘을 이해하고, 유비퀴틴–프로테아좀 경로와 전사 조절의 관계, 그리고 돌연변이에 따른 유전자 발현 결과를 해석할 수 있는지를 평가한다.
풀이 과정
GA가 존재하지 않을 때에는 DELLA 단백질의 기능도메인이 전사인자인 PIF3/4와 결합하여 GA 반응 유전자의 전사를 억제한다.
GA가 존재하면 GA 수용체가 DELLA의 조절도메인에 결합하고, SCF 복합체가 작용하여 DELLA 단백질에 다수의 작은 단백질이 부착된다.
이때 DELLA에 부착되는 물질은 단백질 분해 신호로 작용하는 유비퀴틴이다.
$$ \text{DELLA} \xrightarrow{\text{SCF}} \text{poly-ubiquitinated DELLA} $$
유비퀴틴이 다수 부착된 DELLA 단백질은 26S 프로테아좀에 의해 분해되고, 그 결과 PIF3/4가 자유로워져 GA 반응 유전자의 전사가 촉진된다.
따라서 괄호 (㉠)에 들어갈 명칭은 유비퀴틴이다.
다음으로 돌연변이체 delia-b는 DELLA의 기능도메인에 돌연변이가 생겨 PIF3/4와 결합하지 못하는 경우이다.
이 경우 GA가 처리되지 않아도 DELLA가 전사 억제를 수행할 수 없으므로, GA 반응 유전자의 전사는 이미 높은 상태이다.
GA를 처리하더라도 전사 억제 상태와 비교해 변화가 없으므로, GA 처리 후에도 전사 정도는 여전히 높다.
따라서 괄호 (㉡)에 해당하는 내용은 ‘높음’이다.