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지방산 대사

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지방산 대사와 탄수화물 대사는 상호관련이 있다. 호르몬인 글루카곤과 에피네프린 그리고 기질인 시트르산, 말론일-CoA 및 팔미토일-CoA는 지방산 대사의 중요한 조절자이다. 호르몬의 일종인 렙틴(leptin)이 근육에 존재하는 지방산(fatty acids)을 대사시키는 기작을 분자 수준에서 규명한 새로운 연구 결과가 발표됐다. 이번 연구 성과는 당뇨병(diabetes)과 비만(obesity) 사이의 관계를 분자 수준에서 규명한 최초의 연구 사례로 비만과 당뇨병 치료에 유용한 새로운 약물 표적을 동정하는데 큰 도움을 줄 것으로 전망된다. 미국 BIDMC(Beth Israel Deaconess Medical Center)의 과학자들이 수행한 이번 연구의 결과는 영국의 저명한 학술지 "네이쳐(Nature)", 1월 17일자에 소개됐다. 분류:물질 대사

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지방산 대사와 탄수화물 대사는 상호관련이 있다. 호르몬인 글루카곤과 에피네프린 그리고 기질인 시트르산, 말론일-CoA 및 팔미토일-CoA는 지방산 대사의 중요한 조절자이다. 호르몬의 일종인 렙틴(leptin)이 근육에 존재하는 지방산(fatty acids)을 대사시키는 기작을 분자 수준에서 규명한 새로운 연구 결과가 발표됐다. 이번 연구 성과는 당뇨병(diabetes)과 비만(obesity) 사이의 관계를 분자 수준에서 규명한 최초의 연구 사례로 비만과 당뇨병 치료에 유용한 새로운 약물 표적을 동정하는데 큰 도움을 줄 것으로 전망된다. 미국 BIDMC(Beth Israel Deaconess Medical Center)의 과학자들이 수행한 이번 연구의 결과는 영국의 저명한 학술지 "네이쳐(Nature)", 1월 17일자에 소개됐다. 렙틴은 지난 1994년에 처음으로 동정된 호르몬으로 식욕을 억제하는 인자로 작용한다. 렙틴에 대한 선행 연구 결과들에 따르면, 이 호르몬은 지방 세포에서 생성되며 혈류를 따라 이동해 뇌에 존재하는 수용체(receptors)와 상호 작용을 나타냄으로써 음식물 섭취를 중단시키는 신호를 전달한다. 이후 수행된 또 다른 연구를 통해 렙틴이 면역계(immune system)를 구성하는 T 세포와 신생 혈관에도 존재한다는 사실이 밝혀지면서 신진대사 과정에서도 이 호르몬이 중요한 역할을 담당한다는 가설이 제기되기에 이른다. 렙틴이 대사 과정에서 일종의 조절자(regulator)로 작용할 수 있다는 것이다. 비만과 2형 당뇨병은 에너지 대사 과정에 문제를 동반한다는 공통점을 갖는다. 근육과 간의 지방산이 충분히 이용되지 못하면 이들이 소비되지 못하고 축적되면서 칼로리를 소비하는 대사 기능에 이상이 발생한다. 이 같은 상태에 이르면 비만이 유도될 뿐 아니라 인슐린 저항성(insulin resistance)이 생기면서 당뇨병이 발달할 위험이 함께 증가하는 결과를 빚는다. 이번 연구가 규명한 내용은 AMPK(5'-AMP activated protein kinase)라는 효소가 렙틴에 대한 신호 전달 경로(signaling pathway)로 작용함으로써 렙틴이 근육에 존재하는 지방산을 대사시키는데 영향을 미친다는 것이다. AMPK는 선행 연구들을 통해 콜레스테롤 대사와 글리코겐 합성 과정에서 핵심 인자로 작용하는 효소로 동정된 물질이기도 하다. 실험을 통해 확인된 렙틴의 기능은 AMPK의 활성을 직접적으로 유도한다는 것이다. 이외에 이번 연구는 렙틴이 AMPK에 영향을 미치는 방식으로 ACC(acetylCoA carboxylase) 같은 또 다른 효소를 저해할 수 있다는 사실도 확인했다. ACC는 지방 대사가 증가할 경우에 생성되는 효소 물질 가운데 하나이다. 이 같은 일련의 연구 결과들은 AMPK 대사 경로가 비만과 당뇨병을 치료하는데 유용한 약물 표적을 동정하는데 응용될 수 있음을 의미한다. 연구진에 따르면, AMPK는 이질성 삼단위체 효소(heterotrimeric enzyme)에 속한다. AMPK가 이질성 삼단위체 효소라는 것은 이 효소가 알파, 베타, 감마의 세 부분으로 구분되며 각 부분에 두 개에서 세 개의 이성체(isoforms) 들이 포함되어 있음을 의미한다. 이번 연구는 렙틴이 근육의 지방산 산화에 미치는 영향의 핵심이 알파에 존재하는 단일 이성체에 있다는 사실을 확인했다. 이 같은 AMPK 효소의 특성은 매우 중요한 의미를 갖는다고 한다. 왜냐하면 AMPK가 이질성 삼단위체 효소라는 것은 이 물질의 분자 특이성(molecular specificity)이 높다는 것을 가리키고 이는 특이성이 높은 약물 개발이 가능함을 의미하기 때문이다. 약물의 특이성이 높을 경우에는 동반하는 부작용을 크게 줄이는 장점을 확보할 수 있다. 분류:물질 대사