아래글은 우리 몸 속 단백질의 노화에 대한 최신 연구 동향 입니다 ...
우리 몸 속의 단백질 고분자 사슬이 활성산소 , 자외선 등 스트레스에 노출되면 구성 아미노산의 수소가 떵어지고 재결합하는 과정에서 거울상 이성질체인 우수형 아미노산이 단백질 고분자 사슬에 발생되고 이것이 질병 및 노화와 관련이 있다는 연구결과들이 보고되고 있다는 글입니다.
필자는 비타민C 메가도스 (대용량 복용 및 시술)와 연관하여 우리 몸속의 항산화제 (활성 산소 제거제)인 비타민C의 복용의 중요성을 일깨우는 뜻에서 이 글을 게제합니다 . 꼼꼼히 읽으시면
비타민C 메가도스가 우리 몸을 구성하는 여러가지 중요한 단백질의 노화방지에도 일조할 수 있슴을 시사하는 글입니다. 아래 글에서 단백질 노화의 연구 실레로 눈의 수정체 단백질 크리스탈린의 우수형 아미노산 변성에 대해 잘 나와 있는데 우리몸 속에 비타민C가 가장 많이 있는 부위 중의 하나가 눈의 수정체임을 상기합니다. 또 제 개인적으로는 비타민C 메가도스 실행 으로 안구 건조증이 사라졌고 시력도 좋아진 사실에 대해서도 언급합니다 (2010.12.08. 새미숲)
아미노산은 우수형 (D 형) 과 좌수형(L형) )이 있다,
이제까지 몸속에는 좌수형 아미노산만 존재한다고 알려 졌다
그러나 근년에 이르러 우수형 아미노산도 생물의 몸속에 존재하며 기능을 가지고 있슴이 밝혀졌다
그 뿐아니라 사람의 노화,백내장, 알츠하이머병 등과의 관련성도 지적되어 주목 받고 있다,
아미노산은 단백질의 구성요소이며,우리 몸을 이루는 중요한 물질 중 하나이다
한 종의 아미노산은 좌수형과 우수형 두종의 이성질체가 존재한다
우리의 왼손과 오른손은 모양이 똑 같은 손이지만 왼손의 손 바닥에 오른 손의 등을 놓으면 알 수 있듯
결코 같은 방향으로 겹칠 수 없다 그와같은 왼손과 오른 손 관계에 있는분자를
"거울상 이성질체" 라 한다. 오른 손을 거울에 비치면 왼손과 일치하는 상이 비치는 것 처럼.
거울상 이성질체는 분자의 구조끼리 거울에 비치는 관계에 있슴을 가리킨다
이제까지 지구상 생물이 가진 아미노산은 모두 좌수형이라 알려 졌다.
그래서 생체에 작용하는 아미노산의 연구는 모두 좌수형 아미노산만을 대상으로 이루어져 왔다
그러나 근년의 연구에 의해 우수형 아미노산도 생물 속에 존재하며 , 또 중요한 역할을 한다는 것이 밝혀졌다. 그 가운데서도 노화와 관련이 크다는 보고가 있어 주목된다
우리의 손은 왼손과 오른 손 모두 물건을 쥐거나 놓을 수 있다. 그러면 분자의 왼쪽형과 오른쪽 형의 차이는 중요한 것인가?
좌수형과 우수형의 이야기를 들은 적이 없는 사람도 1960년대 일어난 살리도마이드 약해 사전은 들은 적이 있을지 모른다.
살리도마이드는 아미노산은 아니지만 거울상 이성질체가 존재한다. 우수형 살리도마이드는 진정작용이 있기 때문에 수면제로 사용되고 있었다
그러나 좌수형 살리도마이드는 기형을 촉진시키는 성질이 있다
과거에 복용되었던 수면제에는 우수형과 좌수형이 섞여 있었기 때문에 기형아가 태어나는 부작용이 발생한 것이다
좌우의 모양에 따라 성질이 달라지는 것은 사리도마이드뿐만아니다. 커피점 탁자에 흔히 놓여있는 인공감미료 아스파탐는 좌수형의 아스파라트산 과 좌수형의 페닐알라닌 이라는 아미노산이
2개 결합한 펩티드이며, 매우 단맛이 나는 성질을 지닌다
그러나 같은 아미노산의 우수형 두개를 결합한 펩티드는 맛이 쓰다
그래서 상품에는 좌수형만 사용되고 있다
이처럼 분자의 좌우형에 따라 아주 다른 성질을 가지고 있다
서두에 이야기한 것과 같이 생명은 모두 좌수형 아미노산으로만 이루어져있다고 생각되어 왔다
우리가 생명 활동을 하기위해서 일어나는 몸 속의 여러 반응은 아미노산이 연결된 단백질이 맡고 있다
반응을 악수에 비유해 보자
서로 마주한 사람을 향해 오른 손을 내민다. 상대도 오른 손을 내밀면 문제없이 손과 손을 맞잡을 수 있다. 그러나 상대가 왼손을 내밀면 제대로 악수할 수 없다.
즉 한 단백질이 좌수형 아미노산으로만 이어져 있기 때문에 정해진 규칙적인 구조를 취할 수 있으며
또한 항상 제 기능을 발휘할 수 있다
거울상 이성질체를 지닌 물질을 인공적으로 만들면 특별한 처리를 하지않는 한
좌수형과 우수형은 1:1비율로 합성된다
앞서 말한 살리도마이드도 인공합성의 결과 좌수형과 우수형이 뒤섞어, 약제를 복용한 사람에게 부작용이 발생했다.당시에는 살리도마이등의 거울상이성질체가 알려져 있지 않았다.
그러면 왜 자연계에는 좌수형 아미노산만 존재하는 것일까?
그것에는 여러 설이 있으며 아직 정답이 없다 아미노산은 운석에 의해 원시지구로 왔으며,운석속의 아미노산이 좌수형이었기 때문이라는 설, 원시지궁의 바닷물 속에서 1:1 비율로 좌수형과 우수형이 합성되었지만 결과적으로 좌수형 아미노산에서 생긴 단백질만 남았다는 설 등이 있다.
현재 우리 몸속에는 아미노산끼리 결합해 단백질을 합성할 때 좌수형 아미노산밖에 재료로 하지 않는다.. 합성되는 곳으로 아미노산을 운반하는 tRNA( 트랜스퍼RNA)가 좌수형 아미노산밖에 붙잡을 수 없기 때문에,포유류의 몸속에서 우수형 아미노산을 사용해 단백질이 합성되는 경우는 없는 것이다
세균 등 일부 생물에 우수형 아미노산이 들어 있는 것은 예외로 밝혀져 있었다
최근의 분석 기술의 발전에 따라,식물과 양서류 등에서 우수형 아미노산이 중요한 기능을 하고 있슴이 발견되었다
개구리와 달팽이에는 오피오이드 펩티드 (opioid peptide) 라는 뇌속의 마약이 존재한다
오미오이드는 좌수형 아미노산이 몇개 이어져 생긴 펩티드 가운데 한 군데만 우수형 아미노산이 결합된 구조로 되어 있다 그 우수형 아미노산을 인공적으로 좌수형으로 바꾸어 합성하면 마약 작용이 사라진다는 사실이 확인 되었다 . 즉 우수형 아미노산이 마약작용 그 자체를 만들어 내는 것이다.
포유류의 몸 속에도 우수형 아미노산이 존재함이 약 20년 전에 밝혀 졌다, 당시에 이것은 발효 음식물이나 조개의 섭취등이 그 유래라 생각되었다
예를 들어 왕 우럭 조개 (Tresus keenae) 100g을 먹으면 1g정도의 우수형 아미노산 (알라닌)을 섭취하는 셈이다
만약 음식물에서 섭취한 아미노산이 몸속에 남는다면 소화기관을 비롯한 여러 곳에서발견되어야 할 것이다. 그러난 특정 부위에서만 우수형 아미노산이 검출됨이 알려져 ,몸 속에서 합성된다고 생각하게 되었다. 포유류에서는 아직 없지만 피조개 등에서는 유전자 해석 결과 좌수형에서 우수형으로 변환하는 물질의 존재가 시사되고 있다.
나아가 우수형 아미노산은 그저 존재 할뿐 아니라 살아가는 데 중요한 역할을 하고 있는 것 같다. 하나는 뇌속에서 신경이 제대로 정보를 전달하는 메카니즘에 관여하는 듯하다
뇌속에서 정보는 신경의 기능을 이었다 떼었다 하는 것을 조합시켜 전해진다. 우수형 아미노산 (세린)은 신경의 기능이 이어진 상태에서 떼어지는 상태로 바뀌는 과정에 관여하고 있다. 즉 우수형 아미노산은 일상적으로 우리 뇌의 작용에 관여하고 있는 듯하다. 또 정자의 성숙을 촉진시키는 과정에 작용해 우리가 순조롭게 성장하게 해주는 역할을 하고 있다는 보고도 나왔다
알츠하이머와 광우병에 대한 관련도
그리고 근년의 연구에 의해 단백질 속에서조차 우수형 아미노산이 존재함이 알려지고 있다
생물이 죽은 뒤에 단백질 속의 아미노산이 서서히 우수형으로 변한다는 것은 예전부터 알려져 있었다
"화석 속에 어느 정동의 우수형 아미노산이 들어 있는지를 분석함으로써 연대 측정이 가능하다"는 학설이 정립되고 있다 이 견해를 발전시켜 , 대사가 완만한 조직에서는 살아있는 동안에도 단백질 속의
아미노산이 좌수형에서 우수형으로 변하고 있을 것이라고 추정하는 연구자가 있었다
미국의 매스터스 박사 등은 그것을 실증하기 위해 대사가 거의 없는 사람의 수정체를 분석했다
.그러자 사람의 수정체에 우수형 아미노산이 있음이 알려졌다.1978년의 일이다
일본 교토대학 후지이교수는 이 보고에 자극받아 수정체에 들어 있는 어느 단백질 부위에 있는 아미노산이 우수형으로 변하는지를 연구했다
그 결과 수정체의 주성분인 " 알파A-크리스탈린"이라는 단백질의 58번째와 151번째의 아스파라트산(아미노산)이 우수형으로 많이 변하고 있는 것 등이 밝혀졌다.
좌수형 아미노산이 연결된 가운데 우수형 아미노산이 섞이면,단백질의 입체구조가 크게 일그러진다. 단백질은 입체구조가 중요하며. 일그러지면 본래 기능을 발휘하지 못하게 된다
이 일그러짐에 의한 기능저하가 노화와 크게 관련있지 않을까가 생각되어 지고 있다
최근에는 수정체 뿐아니라 뇌,피부, 이, 뼈, 동맥의 혈관벽 등 다양한 노화 조직에서 우수형 아미노산을 지닌 단백질이 발견되어 . 질환광의 상관관계가 지적되기 시작했다
예컨데 알츠하이머병의 원인의 하나로 생각되고 있는 "아미노이드 단백질" 백내장에 관계하는 "크리스탈린" 광우병과 야코프병에 관계하는 "프리온 단백질 " 우수형 아미노산 (아스파라트산)"이 존재함이 확인 되었다후지이 교수는 백내장 환자의 수정체를 구성하는 크리스탈린의 경우에는 좌수형 아미노산 우수형이 5.7배나 많은 부위가 있다 고 설명한다. 본래 없어야 할 우수형 아미노산이 좌수형보다 많은 예조차 있는 것이다
생물 속에 존재하는 우수형 아미노산