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헴 철-니트로실 종의 분광학적 분석 및 산화질소 환원기전에서의 역할

전문가 제언: ○ 선천성 면역시스템은 외부 미생물의 침입에 대한 원시적 일차 방어라인이다. 산화질소(NO)는 선천성 면역기능에서 높은 반응성을 보여 감염 장소에 높은 농도로 집합하며 타 라디칼 종들 및 전이금속과 반응하여 침입 박테리아에 폭 넓은 독성을 나타낸다. 이에 대항하여 침입 미생물들은 그들의 헤모글로빈을 이용하여 NO를 N2O로 환원시켜 해독작용을 하고 있다. 본문은 이 환원작용에 가능한 기전을 기술하고 있다.

– 상기와 같은 NO와 금속단백질 간의 상호작용이란 신호전달, 세포독성 및 자유라디칼 화학의 조정 등을 수행하는 해당 분자기전을 말한다. NO는 서로 다른 단백질의 금속중심과 산화작용을 하며 이들 금속에는 헴-철, 철-유황 클러스터, 아연-유황 클러스터 및 구리 등이 있다. 금속과 NO의 반응은 보통 안정된 니트로실-금속 복합체 형성 및 산화환원 화학이 수행된다. 이 두 타입의 반응으로 NO는 어느 정도 단백질 기능을 조절한다.

○ NO는 NO 합성효소에 의하여 포유동물 거식세포 내에서 생성되며 감염 되었을 때 상향 조절된다. 이 거식세포 들은 병균이 탐지되면 NADPH에 의하여 많은 량의 과산화물을 생산한다. 높은 독성분자인 NO, 과산화물 그리고 이들의 유도체들이 침입하는 미생물을 파괴하는데 주요 역할을 한다고 알려졌다.

○ 신경세포 NO 합성효소 내의 헴 철 니트로실-금속 복합체의 특성규명은 optical absorption, EPR (electron paramagnetic resonance) 및 자기공명 Raman 분광기에 의하여 수행된다. 헴 철은 시토크롬 P450에서와 같이 시스테인 티오레이트를 통하여 단백질에 축으로 배위되며 철 NO 종에 있어 높은 스핀과 주로 5-배위결합을 한다. 매체는 헴 구릅위에 직접 결합하여 NO 혹은 CO와 같은 헴 철에 결합된 리간드와 상호작용 한다. NO 합성 촉매역할을 할 때 이러한 위치배열은 입체적으로 매체의 수산화반응을 특정적으로 수행한다.

저자: Moenne-Loccoz, P; AF Moenne-Loccoz, Pierre
자료유형: 학술정보