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포도당응답과 대사조절망의 새로운 세계(New Aspects of Regulatory Network in Glucose Metabolism)

전문가 제언: □ 해당회로(EMP pathway)는 모든 생물계에 존재하는 대표적인 대사회로로서, 당이 분해되면서 생성되는 중간물질을 경유해 지방 · 단백질 · 핵산관련물질 · 호르몬 등으로 전환되면서 신비한 생명현상을 연출한다. 산소가 존재할 때에는 구연산회로(TCA Cycle)로 내려가 최종적으로 이산화탄소와 물로 분해되면서 에너지를 방출한다. 해당회로는 일반적으로 세포막 부위에, TCA회로는 미토콘드리아 내에 존재한다.

□ 해당회로에서 생성되는 에너지는 2ATP이지만, TCA까지 일회전하면 총 36ATP가 생성된다. ATP를 에너지원으로 이용해 생체 내 반응들이 연출된다. 그러나 산소가 부족하면 젖산이 근육에 축적되어 피로를 유발한다. 피로를 신속히 회복시키려고 젖산을 다른 대사물질로 전환되도록 유도한 영양제가 피로회복제와 숙취해소제이다.

□ 이러한 해당회로에 대한 연구가 새로운 차원으로 발전하고 있어 우리의 관심을 끈다. 특히 대장균을 이용한 포도당대사에서 포도당에 의한 전사유도기구, transporter에 의한 전사인자의 조절기구, 해당계의 흐름에 응답하는 새로운 시그널 전달계 및 전사 후 조절계 등의 발견은 주목할 만하다. 또한 단백질과 mRNA의 막 분포, 막 단백질의 새로운 기능, 소형 RNA와 비발현 RNA의 기능, 해당회로 효소들의 밝혀지지 않았던 기능에 대해서도 이 글은 소개하고 있어 흥미롭다.

□ 앞으로의 연구는 유전자해석, 전사, 전사 후 대사조절 등에 대한 연구가 확대될 것으로 보인다. 당을 원료로 하는 아미노산, 유기산, 핵산 등의 발효에서는 당의 이화작용에 의한 저해와 대사물질에 의한 저해기작이 잘 알려져 있다. 지금은 대사물질의 막 투과와 세포외에 있는 대사물질의 세포 내로의 역침투 및 막의 수송에 관여하는 대사물질 이송유전자에 대한 연구가 활발하다. 중심대사회로에 대한 이러한 입체적 연구는 발효수율의 향상뿐만 아니라 생명현상의 규명에도 큰 역할을 할 것으로 기대된다.

저자: Teppei MORITA ; Hiroji AIBA
자료유형: 학술정보