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금속과 보조인자 삽입

전문가 제언: ○ 몰리브덴은 전이원소로 철, 구리 코발트와 더불어 동물, 식물 및 미생물의 필수 미량 금속원소이다. 몰리브덴은 단백질에 직접 결합하지 않고 보결원자단 및 보조인자와 결합한 후에 표적 단백질이나 효소와 복합체를 형성하여 활성을 나타낸다. 몰리브덴 효소는 고등생물에는 많지 않으나 생물의 대사에서 중요한 역할을 수행하며 주로 산화환원 과정에 관여한다.

○ 몰리브덴은 세포의 운반체에 의해 흡수되며 이때 ATP를 필요로 한다. 흡수된 Mo은 박테리아 니트로게나아제를 제외하고 세고리 프테린(pterin) 화합물(Moco; Molybdenum cofactor라고 한다)에 결합하며 다음에 다양한 결실단백질(apoprotein)에 삽입된다. 50이상의 Mo가 알려졌으나 대부분 박테리아의 효소이고 식물과 사람에서는 네 가지만 발견되었다.

○ Moco 이외에 FeMoco 보결인자가 있다. 이것은 박테리아 니트로게나아제에서만 발견되며 Moco와 구조가 매우 다르다. FeMoco는 세 개 황과 다리 결합한 두 개의 MoFe3S3과 Fe4S3로 구성된 매우 복잡한 구조를 갖는다. 니트로게나아제는 농업분야에서 매우 중요한 효소이며 앞으로 유전자공학이 발달함에 따라 콩과식물이외의 식물도 유전자 도입을 통해서 스스로 질소원을 공급할 수 있을 것으로 예상된다.

○ Mo의 일일 평균 섭취량은 0.3mg이며 0.4mg을 넘으면 독이 될 수 있고 0.05mg/day 이하로 Mo이 부족하면 발육저해, 식욕감퇴 및 생식장애를 일으킨다. 질산 환원효소는 모든 식물에서 필수이고, 크산틴 산화효소, 아황산 산화효소 및 알데히드 산화효소에 있는 Mo는 중심적 기능을 하며 이들 효소는 통풍(痛風), 복합형 산화효소 결핍증 및 심부전이 뒤따르는 라디칼에 의한 손상 등의 사람 질병과 관련이 있다. 복합형 산화효소 결핍증은 드문 유전병이지만 중증 신경장애의 원인이며 이런 장애를 갖는 유아는 살기 어렵다. Mo는 미량 영양소로 간과하기 쉬우나 매우 중요하며 질병과 관련이 있으므로 주목하여야 할 것이다.

저자: Mendel, RR; Smith, AG; Marquet, A; Warren, MJ; AF Mendel, Ralf R.; Smith, Alison G.; Marquet, Andree; Warren, Martin J.
자료유형: 학술정보