우리 춤출까? 어떻게 다중구리 산화효소는 그의 전자 전환 파트너를 구할까?

전문가 제언

○ 다중구리 산화효소(MCOs)는 진핵생물 및 박테리아 유전자에 부호화된 단백질이다. 이 단백질은 생물에서 구리의 3개 분광적인 분류의 하나로 조직된 적어도 4개의 구리원자 그룹을 함유한다는 점에서 독특하다고 본다. 이들 3개의 산화환원-활성 위치에서 MCOs는 산소를 H₂O로 4-전자 환원하는 촉매반응을 한다. 이 생물학적 촉매반응은 전이 금속이온의 산화환원의 메커니즘이라는 것이 보다 중요하다.

○ 대부분의 MCOs는 유기 환원의 특성을 보이지만, 반면에 이 가족 일부는 철, 구리 및 망간과 같은 금속이온에 모두 강한활성을 보이고 특히 철분의 대사를 통한 이들 산화의 특정 행동으로 다중구리 산화효소(MCOs)에 의한 철의 촉매반응을 한다. 이 행동 때문에 금속산화효소라고 생각한다. 이로서 MCOs에서 산화환원의 메커니즘과 이들 구조와 기능적 관계에 대해 보다 높은 이해가 가능해졌다고 판단된다.

○ 생체 내에는 효소활성을 제어하는 감지금속단백질이 존재하고 이는 항상성을 유지하기 위하여 주위환경의 변화를 민감하게 감지하여 새로운 환경에 적응하는 기구로 작용한다. 금속의 범위는 Mn, Mo, W, Ti, Ru, Re 등 거의 모든 전이금속으로 확대되고 있고 이러한 이종 물질들은 촉매, 분자체, 감응기 등의 합성에서 잠재성을 가지고 있어 유기, 생물-유기화학의 초분자의 개발에 개념적인 든든한 기초가 된다.

○ 산소 감지단백질인 FixL이 센서 도메인에서 산소와의 결합에 의한 구조의 움직임을 자극수용단백질인 histidine kinase에 전달하는 메커니즘이 연구주제가 되고 있다. 앞으로 인공적인 조절이 가능하게 되면 작물이나 과수의 출하기 조절이나 장기보존의 방법과 의학적으로는 혈관의 이완, 혈액응고 방지, 뇌의 학습·기억 등의 동물에 중요한 생리작용의 조절도 가능하여 생물화학발전에 크게 기여할 수 있으리라 기대한다.

저자

Quintanar, L; Stoj, C; Taylor, AB; Hart, PJ; Kosman, DJ; Solomon, EI; AF Quintanar, Liliana; Stoj, Christopher; Taylor, Alexander B.; Hart, P. John; Kosman, Daniel J.; Solomon, Edward I.

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2007

권(호)

40(6)

잡지명

ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

445~452

분석자

김*원

분석물

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