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세포대사의 분자감지기로서 KATP 통로

전문가 제언: ○ 인간 신진대사에서 글루코오스 1몰이 산화되어 소모될 때 38몰의 ATP가 생성되고 ATP 1몰이 가수분해 되어 ADP와 1수소인산음이온으로 전환될 때 25oC에서 ∆Go=−31kJ/mol로, 비자발성 신진대사도 적당한 몰수의 ATP 가수분해와 조합하여 전체 ∆Go가 충분히 음의 값이 되도록 조정하면 자발과정이 될 수 있다. 특히 KATP 통로 활성도는 ATP에 민감한 열역학적으로 기본적인 영향을 받는다. 실제 예로서 세포막 내부로 K+이온을, 외부로 Na+이온을 투과시켜 그 농도 차이에 따라 막전위가 생기고, 피부접촉에 따른 막전위 동요의 전달이 신경전달 작용이며 이는 세포대사의 분자감지기 역할에 해당한다.

○ KATP 통로는 세포의 대사상태에 대한 유일한 전기 변환기로 작용한다. ATP의 역할로 KATP 통로에 가변적인 리간드들의 선택적 결합으로 그 통로 개폐조절의 어떤 메커니즘이 이 신호전달을 허용하는지 많은 문제들이 남아 있지만, 단백질들의 결정화와 결정구조 규명은 어떻게 뉴클레오타이드가 KATP 통로와 상호작용하는지, 통로활성도에 대한 기본과정의 이해와 통로-의존 인간 질병을 설명할 수 있게 했다.

○ 결정구조학적 연구와 전기 생리학적 연구의 발전으로 KATP 통로의 질병을 일으키는 돌연변이의 밝힘은 질병의 분자수준 기초해명을 확립 했다. 세포대사의 분자감지기로서 KATP 통로의 개폐상태의 정상 여부는 인간 질병과 직결되므로, KATP 착물의 고-분해능 결정구조를 얻어 통로기능의 구조적 기초를 해명하고, 질병-발생 돌연변이가 특수기능의 손실을 야기하는 메커니즘을 역-과정으로 질병치료에 응용될 수 있어 의약학적 실용성의 전망이 밝다.

저자: Nichols, CG
자료유형: 학술정보