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단백질의 항상성과 노화

전문가 제언: ○ 항상성은 생물체가 끊임없이 외적 및 내적 환경의 변화를 받으면서도 개체로서의 생리적 상태를 안정된 상태로 유지하는 기능, 동적 평형이라고도 한다. 프랑스의 C. 베르나르가 체액의 상태는 환경이 변화하여도 일정하게 유지되는 조절능이 있다고 발표하였는데, 미국의 W.B. 캐논은 이 생각을 더 발전시켰으며 정온동물의 체온의 항상성과 생물의 방어 수단에도 적용시켰다.

○ 예를 들면, 혈액 속에 있는 단백질이나 당질 등은 식사의 종류에 거의 영향을 받지 않고 대개 일정한 값을 유지한다. 항상성은 이와 같은 체내의 안정된 상태를 단순한 물리화학적 평형상태와 구별하기 위하여 설정한 개념이며, 신체의 모든 장기(소화기-순환기-호흡기 등)의 협조에 의하여 얻어지는데, 그 전체적인 조절은 자율신경계와 내분비계에 의하여 이루어진다.

○ 우리 체내의 모든 세포들은 단백질 항상성을 조절하는 정확한 기전에 의지하여 안정한 기능성 프로테아좀을 유지한다. 그러나 노화하면서 세포들이 이들의 프로테옴의 안정성을 유지하는 능력을 점차적으로 상실하여 이전의 생체 내 기능을 잃어버린다.

○ 단백질의 잘못 접힘(misfolding)은 하나 이상의 질병을 초래할 수 있다. 그것은 정상 단백질의 부족을 초래하거나, 비정상적 단백질을 축적시킴으로써 독성을 증가시킨다. 단백질의 잘못 접힘과 축적을 억제하는 것은 단백질 항상성 네트워크(proteostasis network)의 몫인데, 그 중에서 대표적인 것은 샤프롱(chaperone) 단백질이다.

○ 샤프롱 단백질은 다른 단백질이 적절하게 접히도록 도와주는 단백질로 다양한 종에 걸쳐 진화적으로 보존되어 있다. 지금까지 단백질의 접힘을 보호하는 기능은 주로 세포의 내부에서 작동하는 것으로만 알려져 왔다. 그러나 최근 세균이 보유하는 Spy라는 샤프롱 단백질은 세포 외부에서도 작동한다는 사실을 밝혀 주목을 받고 있다.

저자: Hiroshi Koga et al.
자료유형: 학술정보