[생화학] 16.2 : 지방 및 지질의 catabolism - 5

 

 

이전 포스트에 이어서 살펴보자.

 

 

 

많은 plant와 일부 marine organism들은 odd-number의 fatty acid를 합성하기도 함. 이럴 경우 β oxidation이 일어나고 나면 결과적으로 acetyl CoA 대신 탄소 3개짜리 propionyl-CoA가 남게 됨.

 

 

 

 

이렇게 생산된 propionyl-CoA는 위와 같은 반응에 의해 succinyl-CoA로 바뀌어 citric acid cycle로 들어갈 수 있음. 하나하나 살펴보자.

 

 

우선 propionyl-CoA에 propionyl-CoA carboxylase가 작용해서 2번 탄소에 carboxyl group이 첨가되고 D-methylmalonyl-CoA가 만들어지게 됨. 이 과정에서 HCO3-, ATP, biotin이 사용되며 반응 결과 ADP와 Pi가 나오게 됨.

 

 

 

 

참고로 이 반응은 앞서 gluconeogenesis에 대해 배울 때 등장했던, 위와 같은 pyruvate가 oxaloacetate로 바뀌는 반응과 매우 유사함. (위 반응에서도 HCO3-, ATP, biotin이 쓰임)

 

 

한편 이후 D-methylmalonyl-CoA가 methylmalonyl-CoA epimerase에 의해서 L-methylmalonyl-CoA로 전환되게 됨. 이 반응에서는 결국 3번 탄소에 붙어있던 CoA와 2번 탄소에 붙어있던 carboxyl group의 위치가 치환되는 일이 일어나게 됨. 이후 L-methylmalonyl-CoA는 methylmalonyl-CoA mutase에 의해서 succinyl-CoA로 바뀌게 됨. 이 반응에서는 coenzyme B12가 조효소로 사용되며 2번 탄소에 붙어있는 CoA와 1번 탄소에 붙어있는 H 간의 위치가 바뀌게 됨.

 

 

 

 

위 그림은 방금 설명했던 마지막 반응에 대한 또 다른 모식도이므로 참고할 것.

 

 

 

 

위 그림은 coenzyme B12의 모식도임. 보면 위쪽에 5'-deoxyadenosine이 있고, 이 중 5' C가 corrin ring의 Co3+와 공유결합을 형성하고 있는 형태임.

 

 

 

 

위 그림에 나타나 있는 것은 coenzyme B12가 관여하는 구체적인 반응 mechanism임. 우선 처음에 1에 나타나 있는 것처럼 원래 연결되어 있었던 Co3+와 C간의 공유결합이 homolytic하게 끊어지면서 각자가 전자를 하나씩 가지게 됨. 그러면서 Co2+와 함께 C 쪽에 free radical이 생기게 됨. 이렇게 생긴 free radical은 substrate의 H를 공격해 가져오게 됨. 그러면서 공격받은 substrate의 C 쪽에 또 free radical이 생기게 되고 이렇게 생긴 substrate radical에 의해서 3과 같이 radical rearrangement가 일어날 수 있음.

 

이 과정에서 X의 위치가 변화하게 됨. 이후 radical이 coenzyme B12의 5'-deoxyadenosine 쪽을 공격하고 수소를 다시 빼앗아오게 됨. 이후 다시금 5'-deoxyadenosine과 Co2+ 사이에 공유결합이 형성되어서 처음 상태로 돌아가게 됨. 이 과정에서 substrate와 product를 비교해보면 X와 H의 위치가 뒤바꼈다는 것을 알 수 있음.

 

 

 

 

다음 포스트부터는 fatty acid oxidation이 어떻게 조절되는지에 대해 알아보자.