< 제목: 글루코사민과 오글루넥 >
글루코오스는 탄소가 6개인 육탄당이라 Hexose 이다.
그래서 당과 아민의 결합물을 헥소사민이라고 한다.
대표적인것이 글루코자민 ~!!!
아미노당은 ( 글루코자민 )은 어디서 어떻게 형성이 되는 걸까?
아미노당은 세포질이 아닌, 소포체( endoplasmic reticulum)와 골지체( golgi body )에서 만들어진다.
혈당이 높으면
당이 분해되어 에너지로 만들어지는 glycolysis 뿐만이 아니라
암모니아와 결합하는 hexosamine 경로가 활발해진다.
Hexosamine 대사경로는 vascular smooth muscle cell ( 혈관평활근 )등에서
몇몇 성장인자들의 유전자 발현을 증가시키는 등 다양한 세포 내 활동과 관련되어 있다.
정상인도
약 5% 정도의 혈중 glucose 가 fructose-6-phosphate로 대사 되고
차례로 glutamine fructose-6-phosphate amidotransferase (GFAT) 라는 효소의 작용을 통해 glucosamine-6-phosphate로 전환된다.
실제로 ~~!!
glucose 농도와는 상관없이
세포 내 GFAT 효소의 양을 증가시킴으로서
당뇨상태와 유사하게 몇몇 세포 성장인자들의 유전자 발현을 증가시키는 효과를 유발하였고
GFAT 특이적인 억제제를 처리하면 유전자 발현증가가 사라지는 것을 확인하였다.
고혈당에 의한 헥소사민 경로가
유전자발현및 단백질 기능에 많은 영향을 준다는 것로 이해할수 있다.
헥소사민 경로에서 생성된 glucosamine은
대부분 세포 내에서 uridine diphosphate-N-acetyltransferase (UDP-GlcNAc)으로 전환되어
다양한 단백질들의 O-GlcNAcylation( 오글루넥 )의 직접적인 기질로 이용된다.
UDP :
우리딘을 함유한 뉴클레오티드.
일반적으로 우리딘-5-이인산(uridine-5-diphosphate)을 가리킨다.
글리코겐대사나 핵산합성의 과정에 관여한다.
▲ GFAT : glutamine fructose-6-phosphate amidootransferase
그림출처-검색
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포도당의 일부는 대사과정에서 오글루넥이라는 물질로 바뀐다.
포도당의 농도가 높으면 오글루넥의 농도는 당연히 높아진다.
오글루넥 (o-GlcNac) : O-Linked β-N-acetylglucosamine
글루코자민의 한종류
OH기가 있는 세린이나 트레오닌같은 아미노산에 달라붙을수 있어서 O 가 붙어있음
오글루넥 당화(O-GlcNAc glycosylation):
단백질에 오글루넥이 결합하는것
줄기세포의 특정 단백질에 달라붙어 분화에 영향을 미치는 대표적인것이
인산화와 오글루넥당화현상 ==> 단백질의 수식화
▲인산화- 단백질에 인산기가 붙는것
▲오글루넥당화- 단백질에 아세틸글루코사민이 붙는것
인산화와 오글루넥당화는 유전자가 단백질을 만드는과정에 변화를 일으켜
단백질의 기능을 바꾸고 질병을 유발하기도 한다.
최근 국내 연구진이
단백질에 일어나는 오글루넥 당화가 비정상적으로 증가될 때,
신경 세포간의 결합세기의 유동성이 떨어지고 인지기능이 저하되는 것을 밝혔다
한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 뇌과학연구소 임혜원 박사는 울산과학기술원(UNIST, 총장 정무영) 서판길 교수와의 공동연구를 통해 유전자 변형을 통해 오글루넥 당화를 인위적으로 증가시킨 실험 쥐의 경우 새로운 정보를 학습하는데 더 오랜 시간이 소요되며, 학습한 정보의 정확성도 떨어진다는 사실을 규명했다.
오글루넥 당화는 포도당의 유도체가 단백질에 결합하여 일어나는 변화로써
체내의 포도당 농도에 따라 민감하게 반응한다는 사실이 알려져 있으며
유전자의 발현이나 세포가 성장하여 분열하고 다시 성장하여 증식하는 세포주기 조절에 중요한 역할을 하는 것으로 학계에 보고된 바 있다.
p53 유전자: http://blog.daum.net/liji79/16503667
정상세포에서는 불활성화하다가
세포에 문제가 생기면 이를 수정하거나 세포사를 유도하여 암발생을 막는 유전자
foxo3 유전자: 장수유전자
foxo3단백질에 오글루넥이 붙을경우 과발현하여 P53에 영향을 미쳐서 암으로 발전시킨다는 그림
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OGT(O-GlcNAc transferase ) : 오글루넥을 수식화하는 효소
OGA(O-GlcNAcase): 오글루넥의 수식화를 떼는 효소
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오글루넥의 수식화와 분해의 균형이 질병에 미치는 영향에 대해 설명한 그림
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