[생화학] 22.3 : 혈당의 조절기전 - 2

 

 

 

다음으로 glucagon에 의한 regulation 기작에 대해 자세히 알아보자.

 

 

 

 

glucagon에 의한 liver의 regulation 기작이 위 그림상에 나타나 있음. 하나하나 살펴보자.

 

 

보면 glucagon에 의해서 glycogen이 G6P로 분해되거나, 혹은 pyruvate가 gluconeogenesis를 통해 G6P가 될 수 있음. 실제로 liver protein, 혹은 muscle로부터 전달되어온 protein도 pyruvate로 바뀌고, 결국 G6P로 바뀔 수 있음. 그 밖에, amino acid는 ketone body로 전환되어 brain으로 전달될 수도 있음. 그리고 adipose tissue로부터 release된 fatty acid 또한 liver 내로 들어와 ketone body 형성에 기여할수도 있음. 그 밖에 G6P는 다시 glucose가 되어서 brain 등의 organ으로 전달되게 됨.

 

 

 

실제로 glucagon은 liver cell 내에서 cAMP-mediated cascade를 통해 이러한 변화를 유발하게 됨. 구체적으로, glucagon은 glycogen phosphorylase는 활성화시키고 glycogen synthase는 억제시켜서 glycogen의 분해를 촉진시키게 됨. 그리고 glucagon은 [F2,6BP]의 양을 줄여서 glycolysis를 억제하고, gluconeogenesis를 촉진함. 그 밖에 glucagon은 pyruvate kinase를 억제시켜 PEP가 acetyl-CoA로 전환되는 것을 억제해버리기도 함. 동시에 PEPCK를 촉진시켜서 gluconeogenesis를 촉진시킴.

 

 

 

 

 

위 표에는 glucagon에 의해 유발되는 metabolic effect, 그리고 각 effect를 위해 regulation되는 enzyme들이 정리되어 있으므로 참고할 것.

 

 

 

 

다음으로 fasting이 지속될 시 우리 몸에서 어떤 일이 일어나는지에 대해 살펴보자.

 

 

 

 

 

보면 우선 muscle의 protein이 degradation되고(그 결과 근손실이 유발됨) 그 결과 생성된 amino acid가 liver로 와서 분해됨. 이 때 분해산물로 나오는 NH3는 urea cycle을 통해 제거되고, 나머지는 CAC intermediate로 들어가서 glucose로 다시 gluconeogenesis되어서 brain 등의 기관으로 공급되거나, 혹은 acetyl-CoA를 거쳐 ketone body로 합성되어서 brain 등의 기관으로 공급될 수 있음. 한편 adipose tissue로부터 release되어나온 fatty acid가 liver로 와서 acetyl-CoA로 \beta-oxidation되고, 이어서 ketone body로 합성될 수 있음. (특별히 ketone body는 fatty acid로부터 mainly 합성되게 됨)

 

 

 

 

 

 

실제로 위 그림은 starvation 시간에 따라 각각의 물질 농도가 어떻게 변하는지를 나타내주고 있음. 보면 glucose의 농도는 처음에 확 내려간 후 천천히 감소하고, free fatty acid 농도, 그리고 ketone body 농도는 증가함을 알 수 있음. 이 중에서도 β-hydroxybutyrate가 가장 급격하게 증가하는데, 이 녀석이 가장 dominant하게 합성되는 ketone body에 해당함.

 

 

 

다음 포스트에서 이어서 살펴보자.