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4-헴 시토크롬 C에서 헴 구조의 기능적 역할과 그 환경

전문가 제언: ○ 모든 천연유기 화합물이 생체 내에서 각각 어떤 몇 가지 공통의 생합성 경로에 의해 합성된다. 이 때 어떤 반응을 거쳐서 유기물의 기본 골격이 만들어지는가를 규명하는 것은 많은 수의 천연유기 화합물의 기본적 구성을 이해하고 그 유용성 규명에도 중요한 역할을 한다고 볼 수 있다. 특히, 시토크롬은 대부분 생명체세포에서 다양한 산화환원 반응에 관여하고 특이한 생합성 반응의 이해에 큰 역할을 한다고 본다.

○ 다종의 다양한 생합성 경로에서 고려할 사항은 생합성 출발원료로부터 각 중간체를 거쳐 최종생성물에 도달하는 모든 반응은 각각 대응하는 효소에 의해 촉매 되며 조절된 위치 및 입체 특이적 반응에 의한다는 것이다. 시토크롬은 다중-헴으로 일반적으로 이온에 배위 결합한 이 효소계가 생합성 과정에 적절히 응용된다면 합성이 불가능한 새로운 유용성 천연유기 화합물의 개발에 크게 기여할 것으로 전망된다.

○ 약제 연구에서 집중적으로 연구되는 영역은 새로운 항암제 또는 항생물질에 대한 연구로 효소를 이용한 재조합 발현을 기반으로 하여 필요한 유사 천연 유기물의 제조이며 유사 시토크롬 환원효소가 이미 보고된 바 있다. 이와 같이 생체 내에서의 체계적인 항암제 물질의 생합성을 위해 시토크롬은 이들의 유기 화합물 생리적 산화에 대한 이용하여 신약의 생합성을 이룩하는 역할에 공헌할 수 있다고 믿는다.

○ 환식 헴 구조에서 각각의 헴은 조절 기능을 포함한 특징적 기능을 가지고 있다. 이는 초생 유기물의 생존공정을 위해서 필요한 산화환원 반응을 조직하는 방법을 제공할 수 있다. 생물합성에 수행되는 화학공정에서 이 효소들의 본질적인 특성은 상업적 적용을 방해하게 된다. 제한된 기질 흡수, 기질 또는 생성물의 독성, 생성물의 분해 및 정교한 하류공정 등은 극복해야 할 또 하나의 도전으로 보인다.

저자: Akutsu, H; Takayama, Y; AF Akutsu, Hideo; Takayama, Yuki
자료유형: 학술정보