알라닌의 α- 탄소 원자는 메틸기 (-CH₃)와 결합하여 가장 단순한 α- 아미노산 중 하나가 되며
지방족 아미노산으로 분류됩니다.
알라닌은 몸에서 pyruvate 와 분지 사슬 아미노산(발린,류신,이소류신)으로부터
합성가능하여 비필수아미노산입니다.
알라닌의 메틸기는 비반응성이므로 단백질 기능에 거의 직접 관여하지 않습니다.
pyruvate에 아미노기가 붙으면 alanine이 됩니다.
여기에 관여하는 효소가 바로
혈청 알라닌 아미노 전이 효소 ( alanine amnotransferase, ALT=GPT glutamic pyruvic transaminase)이고
이 효소의 수준을 증가시키는 알라닌 순환의 변화는 제2형 당뇨병의 발병과 관련이 있습니다.
ALT수준이 높아지면 제2형 당뇨병이 발생할 위험이 높아집니다.
단식이나 절식상태에서 당이 없으면 우리 몸은 근육을 분해해서 아미노산을 이용하여 당신생을 합니다.
이 과정에서 생기는 암모니아(NH4+)는 pyruvate가 받아 alanine으로 전환된 다음(alanine pyruvate shuttle)
간으로 이동하여 요소를 내놓고 pyruvate가 되어 당신생에 들어갑니다.
이것이 바로 Cahill cycle, 혹은 alanine cycle, glucose-alanine cycle이라고도 합니다.
- 근육과 간 사이의 탄소 골격을 재활용하고
- 암모니아를 간으로 옮기고 요소로 변환합니다.
단식이나 절식 상태가 아니고 스트레스 상황에서도 우리몸은 근육을 녹여서 포도당을 만드는데
그 이유는 코티솔 때문입니다.
나이가 들면
배는 나오고 팔다리는 가늘어지는 이티형 몸매가 되죠
지방을 에너지로 가져다 쓰지를 못하고 자꾸 저장만 하고 근육을 녹여서 에너지로 쓰기 때문인데요
이것은 굶는거하고는 상관이 없고 스트레스와 즉 부신과 상관있어요
지방의 당신생은 글리세롤이 하는데요
이게 효율이 떨어져요
아미노산으로 당신생을 하는게 훨씬 효율적이죠
그래서 아까 말씀드린대로 뇌나 적혈구의 저혈당이 오면 큰일이나니까
급한대로 근육을 녹여서 당신생을 하다보니 나이가들면 배는 나오고 팔다리는 가늘어지는것 같아요ㅡ
이때 alt효소가 작동을 하고요
잘 아시겠지만,,, 에너지이용속도가 가장 빠른게 포도당이잔아요.
그래서 인간은 다른 영양소에서 포도당을 재합성해서 사용하거나 저장(Glycogen)하는 경로가 발달되어있는데요.
이걸 포도당재생. 즉 Gluconeogenesis라고 해요.
크게 3가지인데요. 포도당부산물, 지질, 단백질 이렇게 3가지.
1. 포도당(Glucose)의 이용 부산물인 Lactic acid를 간으로 가져와서 다시 포도당으로 재생...이걸 Cori cycle 이라고 해요.
2. 지질 Fat 은 , Fatty acid 와 Glycerol로 분해되잔아요.
Fatty acid는 beta oxidation으로 ATP 생산에 쓰이고, 그 부산물인 Ketone body는 뇌에 영양으로 쓰이구요.
Glycerol은 다시 간으로 가서 포도당 재생에 쓰여요. 이게 Glycerol cycle
3. 단백질의 아미노산은 암모니아가 떨어져 나오면, 탄소 2개짜리 링이 남잔아요.
이걸 이용해서 다시 Glucose로 재합성되는거인에 이때 Alanine 이 매개하죠..
이게 Glucose/Alanine cycle 인데요.
핵심은
1. 인간은 포도당의 부산물, 지질, 단백질 부산물 모두에서 포도당을 재합성해서 재사용 또는 Glycogen으로 저장할 수 있다.
2. 이건 모두 간의 문제이다.
3. 간기능이 안좋아지면,
1) 포도당 재합성이 안되니, 혈당이 불안정해지고(당뇨병 상태 비슷)
2) Lactic acid의 포도당 전환이 안되니 근육에 젖산 축적..근육피로, 쥐남
3) 암모니아 처리가 안됨(Urea cycle 저하), 혈중암모니아 증가는 두뇌에도 심각한 손상 유발
만성스트레스는 Cortisol이 증가하게 되니, DHEA가 감소하고(그쪽으로 쓰일 스테롤 구조가 없어요)
결국 남성기능저하 등으로 되는거고 자꾸 Cortisol을 만들다 보니, 결국 부신이 지치고 파괴되는게 부신피로 증후군인데요
이런 과정에서(스트레스 대응과정에서) 에너지를 써야 하니까,
Cortisol 증가는 Insuln 증가를 수반하게 되요(그래서 포도당을 에너지를 쓰니까)
근데 이게 만성화되면,,, 결국 Insulin 수용체의 감수성저하가 오거든요
그러면 Insulin은 많아지는데, 정작 포도당은 세포로 들어오지 못하니, 혈중에 포도당이 증가 -> 지방전환 증가. 혈관에 지질 침착
근데 지방은 많아지는데 근육세포로 포도당이 잘 못들어오니, 포도당을 에너지로 못쓰니... 근육은 자기 단백질을 분해해서 에너지로 쓰려고 하죠.
이러면 간에도 문제가 결국 생기고,, 거미형 인간..즉 배는 나오는데(흡수안된 포도당이 지방전환되니 복막 아래..즉 배에 끼니까) 팔다리 근육은 가늘어지는 역설이 발생하죠.
이게 부신피로증후군이고 흔히 말하는 대사성증후군과도 이어지는거죠