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시물질의 합성과 Retinoid의 수송 및 대사

전문가 제언: ○ 감광색소인 시물질은 감광성인 발색단 11-cis retinal과 막단백질인 opsin으로 이루어진 아포단백질(apoprotein)이다. 망막에는 감광도에 따라 특성을 가진 5가지 opsin이 있으며 각 opsin형이 특정한 스펙트럼영역에 대한 감도를 갖고 있다. 하지만 이 opsin의 일차구조에서의 근소한 변화가 광범한 파장에 걸쳐 대응하는 시물질의 감도를 스펙트럼에 조율할 수가 있다.

○ 시각사이클은 photon을 망막의 전기신호로 바꾸는 생물학적 변환으로서 발색단 11-cis retinal을 함유한 opsin인 G-단백질 연결수용체를 통해 일어난다. 여기서 retinal은 중추신경계의 시각계에서 빛을 시각시그널로의 변환을 의미하는 필수적인 발색단이며 비타민 A의 감광유도체이기도 하다.

○ 이와 같이 시각사이클은 발색단 11-cis retinal이 중요한 역할을 하기 때문에 이를 보충하기 위해 포유동물은 전구물질인 비타민 A를 식품을 통해 retinyl esters나 carotenoids의 형태로 흡수한다. 여기에는 장세포 내의 세포내 retinol 결합단백질 II가 이를 담당하며, 이를 세포내 retinol 결합단백질 I에 의해 수송하여 RPE65과 cis retinol 산화효소에 의해 cis retinal을 얻게 되며 이를 시물질 합성에 이용하게 된다.

○ 이러한 비타민A에서 시물질 합성에 이르는 시각사이클의 단계마다 관여하는 단백질들의 발견이 속속 진행되고 있으나, 아직도 규명되어야 할 메커니즘이 많이 남아 있을 뿐만 아니라 현재까지 발견된 관여단백질들이 이상이 있을 때 시각적인 장애를 가져오는 질환에 대해서도 더욱 많은 연구가 진행되어야 할 것이다.

○ 또한 망막변성으로 오는 시신경의 사멸과 이들 시각사이클에 관여하는 단백질과는 어떤 관계가 있는지 구명하는 것도 날로 증가하고 있는 당뇨병성 망막변성의 예방을 위해서도 앞으로 연구해야 할 매우 중요한 과제라고 생각되기 때문에 이 분야에 대한 체계적인 연구가 보다 활발히 진행되어야 할 것이다.

저자: Koichi Ozaki
자료유형: 학술정보