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군부(chiton)의 치설에 고농도 철분 축적

전문가 제언: ○ 철은 모든 생명체에 존재하며 헤모글로빈, 시토크롬, 미오글로빈 등에 함유되어 있다. 또한 전자전달계의 구성성분으로 여러 가지 중요한 기능을 한다. 생물계에서 철은 페리틴 형태로 저장된 후 운반 단백질인 트란스페린에 의해 이동된다.

○ 철 광물화는 세균 등에서 자철광 형성이 보고되고 있으나 연체동물에 속하는 군부에서 치설 치(radular teeth)에 철이 다량 형성되는 것은 다른 개체에서 보기 드문 흥미로운 현상이다. 조개류인 군부(chiton)에서는 해수 중의 미량의 철을 흡수하여 자철광 등의 형태로 치설 치에 축적한다.

○ 페리틴 소단위(subunit)의 유전자 해석 결과 철 무기화를 하는 군부류와 삿갓조개류는 다른 패류와 인체에 없는 소단위를 가지며 새로운 페리틴인 군부 페리틴을 가진다. 이 군부 페리틴은 간에서 강하게 발현한다.

○ 군부 페리틴의 mRNA는 간(liver)에서만 발현하지만 그 생성물은 간에는 없으며 치설 낭, 위, 장관상피 및 생식소에서 많은 양이 확인되었다. 이 사실은 간에서 만들어진 페리틴이 체액이나 동맥을 거처 소화관에 운반되어 대측치의 치관부에 자철광, 침철광 및 인철광으로 무기화가 일어난다고 추측된다.

○ 군부는 철을 대량 흡수하여 치설에 농축 저장한 후 불필요하면 과립 이나 변의 형태로 대량으로 배출한다. 철분 이외의 금속원소들도 과립과 치설 치에 저장하여 무기화, 무독화한 후 환경 중에 배설한다. 꽃 발게의 일종은 한 번의 탈피에 의해 체내에 존재하는 아연의 75% 이상을 방출한다. 또한 게(crab)는 새로운 껍질형성에 필요한 칼슘은 흡수하고 아연은 탈피껍질과 같이 배출하여 무독화하고 있다. 게 껍질은 "쓰레기통 기능"이라는 새로운 역할에 대한 최근 연구가 흥미롭다.

○ 앞으로 철을 비롯한 여러 금속의 흡수와 배설, 농축기전 및 나노(nano) 수준의 무기화 작용 메커니즘의 연구가 주목된다.

저자: KENJI OKOSHI
자료유형: 학술정보