[생화학] 22.1 : 호르몬의 구조와 기능 - 2

 

 

 

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우선 insulin에 대해서부터 먼저 알아보자. insulin은 glucagon, somatostatin과 함께 대표적인 peptide hormone에 해당하며, β cell에서 처음에 preproinsulin의 형태로 합성되었다가, 이후 maturation되는 과정에서 insulin이 형성되게 됨. 이렇게 형성된 insulin은 β cell의 secretory vesicle에 저장되어 있다가, 신호가 오면 비로소 분비가 촉진되게 됨.

 

 

 

 

위 그림은 insulin의 합성 및 성숙과정을 보여주고 있음. 하나하나 살펴보자.

 

 

처음에는 vesicle로 집어넣는 데 있어 중요한 signal sequence가 포함된 preproinsulin이 만들어짐. 그런데 이 녀석은 ER로 들어가자마자 signal sequence가 잘려나가고 peptide 내에 disulfide bond가 형성되면서 proinsulin으로 변함. 이어서 여기에서 C-peptide가 잘려가가게 되면 비로소 mature insulin이 되는 것임. (참고로 이 때, vesicle 안인 환경은 cytosol과는 다르게 oxidative한 환경이기 때문에 proinsulin 내에서 disulfide bond가 형성될 수 있는 것임)

 

 

insulin은 혈당량이 증가할 시 그 결과 분비되며, brain, liver, adipose tissue, 혹은 다른 fuel-metabolizing tissue에 있는 receptor에 인식될 수 있음. 특별히 muscle에 인식된 insulin은 glucose uptake를 촉진시키고, liver에 인식된 insulin은 glycogen synthesis를 촉진하고, adipocyte에 인식된 insulin은 glycerol synthesis를 촉진시키는 한편 fat의 breakdown을 억제시킴. 그 결과 혈당량이 낮아지고 glucose, 혹은 fat의 저장이 촉진됨.

 

 

 

 

다음으로 POMC(pro-opiomelanocortin)에 대해 알아보자. 흥미롭게도 POMC는 pro-hormone의 형태이며, 이 녀석 내부의 8개 이상의 부분이 cleavage되면서 최소 10개의 서로 다른 peptide hormone이 만들어질 수 있음. (e.g. β-endorphin, melanocyte-stimulating hormone(MSH)) 참고로 POMC와 관련된 gene에 mutation이 생길 시 hypothalamus를 중심으로 해서 일어나는 식욕 조절 기전이 망가져서 obesity가 나타날 수 있음.

 

 

 

위 그림에는 POMC가 cleavage되어서 각종 peptide hormone들이 만들어지는 과정이 나타나 있으므로 참고할 것.

 

 

 

 

다음으로 catecholamine hormone의 일종인 epinephrine, norepinephrine에 대해 알아보자.

 

 

 

 

앞서 살펴본 것처럼 이들은 위와 같이 tyrosine으로부터 합성될 수 있음.

 

 

 

 

위 그림에는 catechol, epinephrine, norepinephrine의 구조가 나타나 있으므로 참고할 것.

 

 

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다음으로 Eicosanoid hormone에 대해 알아보자.

 

 

 

 

Eicosanoid hormone은 위 그림에도 나타나 있는 것처럼 phoshpolipid가 phospholipase A2에 의해 cleave되면서 arachidonate, 혹은 eicosapentaenoic acid로 변화할 수 있음. 이어서 이 물질은 각종 step을 거쳐 prostaglandin, thromboxane, leukotriene, lipoxin 등의 Eicosanoid hormone으로 변할 수 있음.

 

 

다음으로 steroid hormone에 대해 알아보자.

 

 

 

 

cortisol, aldosterone, testosterone, estradiol 등의 steroid hormone은 cholesterol로부터 만들어질 수 있음. (앞서 말한 것처럼 대부분의 steroid hormone은 nuclear receptor에 의해 인식되지만, 최근 알려진 바에 따르면 이들과 결합하는 plasma receptor도 존재함)

 

 

 

다음 포스트에서 이어서 살펴보자.