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Heme의 야누스적 특성

전문가 제언: ○ 야누스란 로마의 신으로 두 상태 사이에서 전이가 일어나는 동안 보는 각도에 따라 다르게 보이는 두 얼굴을 표현하고자 할 때 사용할 수 있는 용어를 말한다. heme은 야누스와 마찬가지로 적극적인 면과 소극적인 면의 두 얼굴을 가지고 있다.

○ 일부의 heme 단백질들의 금속과 포르피린 고리는 전자나 화학적 반응에 적극적으로 참여하는데 이러한 heme 단백질들로서, 가장 중요한 예는 heme 효소로 대부분의 경우 포르피린 고리와 금속은 산화환원반응에 관여한다. 최근에 heme 프로피오네이트가 포르피린화학에서 중요한 역할을 적극적으로 담당하고 있음이 보고되었다.

○ 야누스적인 의미에서 소극적인 역할을 하는 heme들은 글로빈과 같은 단백질을 포함하고 있는데 여기서 heme은 생리적으로 중요한 역할을 담당하는 금속이나 산소의 운반체로 역할을 한다. 이 때 heme의 포르피린 고리는 특정한 생리적인 활성을 나타내는데 관여하지 않으며 다만 운반체로서 소극적인 역할만을 담당한다.

○ 최근 heme은 유전자 전사 작용을 포함하는 특정표적분자와 결합하여 제어분자의 역할을 하는 것으로 알려졌다. 이 부류에 속하는 guanylate cyclase와 전사인자인 CooA와 같은 heme 센서 단백질에서 heme은 NO나 CO와 결합하여 촉매반응을 활성화시키거나 DNA-결합도메인의 콘포메이션을 변화시키는데 이 경우에도 heme은 배위자와는 결합하나 heme 자체는 화학적으로 변화되지 않는다.

○ 본고에서는 이들 기능이 다른 두 종류의 heme 단백질에서 heme의 역할을 지배하는 중요한 특성에 대해서 소개하고 있는데, 생체 내에서 진행되는 것과 같이 온화한 조건에서 화학반응을 진행시킴으로써 에너지를 절약하고 환경부하를 줄여 생체모방공학의 발전을 통한 그린화학의 실현을 위해서 매우 중요한 의미를 가지는 기초연구라 사료된다.

저자: Poulos, TL; AF Poulos, Thomas L.
자료유형: 학술정보