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파골세포의 V-ATPase : 골 흡수의 구조, 기능, 및 억제제

전문가 제언: ○ V-ATPase는 액포형 H+ ATPase이고 양성자를 펌핑한다. 이 V-ATPase는 진핵 유기체에서 다양한 기능을 나타내며 많은 세포간 소기관들을 산성화하고, 다양한 세포형태의 원형질막을 가로질러서 양성자를 펌핑한다. 이 효소는 ATP 가수분해의 에너지를 양성자 운반과 짝지어 준다. 파골세포에서 이 효소의 기능장애는 골화석증 및 골다공증의 원인이 되며, 따라서 이 효소의 구조와 기능, 활성조절 및 억제제에 대해서 검토한다.

○ 골 흡수(bone resorption)는 골용해 기전이라고도 하는데, 골 기질을 용해시켜서 칼슘과 인을 영양소로 사용한다. 골격은 역동적 조직이고 골 재형성은 조골세포에 의한 골형성과 파골세포에 의한 골 흡수가 협동하여 균형을 이룬다. 과도한 골 흡수는 류마티스 관절염이나 골다공증과 같은 골격파괴가 일어나고, 결함 있는 골 흡수 활성은 골석회증과 같은 골 량 과다증을 일으킨다.

○ V-ATPase 양성자 펌프는 적어도 14 소단위체로 구성된 거대분자 복합체이고, V1와 Vo의 두 기능 영역을 갖는다. 이 복합체는 골 흡수 동안에 골 탈-광물질화를 위하여 세포외 산성화를 매개한다. V-ATPase는 골석회화와 골다공증에서 중요한 역할을 하기 때문에, 골분해 질병 치료에 쓰이는 약물 개발에서 분자표적이 된다.

○ 최근에는 파골세포의 V-ATPase를 선택적으로 억제하는 물질에 관한 연구가 활발하다. 선택적 억제제는 비교적 많이 알려졌다. 이것들의 출처는 식물, 해양 피낭류 및 박테리아 등 다양한 생물이며 일부는 기존의 분자를 변화시킨 유도체들도 있다. 새로운 생물활성 물질을 탐구할 가치가 많다고 생각되며 찾아낼 가능성도 높다고 본다.

○ 국내에서 골다공증에 대한 신약개발이 제약사를 중심으로 활발히 진행되고 있다. 특히 인삼이 골다공증 개선효과가 뛰어나다는 연구결과도 발표되었다. 그러나 V-ATPase 억제제에 관한 연구는 찾아보기 어렵다. 앞으로 이 분야에도 관심을 가져볼만하다고 생각된다.

저자: A. Qin, T.S. Cheng, N.J. Pavlos, Z. Lin, K.R. Dai, M.H. Zheng
자료유형: 학술정보