놀면서 공부하기

이번 포스트부터는 산화적 인산화(oxidative phosphorylation)에 대해 알아보자.    앞서 위 그림상에서 stage 2까지의 반응들을 살펴봤었음. 그 결과 생성된 NADH, FADH2로부터 공급되는 e는 결국 oxidative phosphorylation을 통해 ATP를 만드는데 사용되게 됨. 다만 이 때 ATP가 만들어지는 과정이 high-energy phosphate carrier로부터 ADP에 직접 phosphate가 전달되는 것은 아니고, electron transport chain을 통해 전자가 이동하면서 생기는 proton의 electrochemical gradient를 이용해 ATP가 합성되게 됨. (이것이 chemiosmotic theory임)   방금 언급한 proton..

앞선 글에서는 아스파탐이란 무엇인지, 얼마나 안전한지, 체중이나 당뇨병 관리에 어떤 영향을 미치는지를 알아봤어요. 이번 글에서는 사람들이 자주 궁금해하는 "배고픔을 더 느끼게 하진 않을까?", "장 건강에 해롭지는 않을까?", "두통 같은 민감 반응이 생길 수 있지 않을까?" 하는 오해와 논란들을 하나씩 정리해보려 해요.   아스파탐과 식욕  많은 분들이 “칼로리가 없는 단맛이 오히려 식욕을 자극하는 거 아니야?”라고 의심하곤 해요. 하지만 현재까지 인간을 대상으로 한 과학적 근거는 부족해요.  사실, 단맛이 뇌의 보상 시스템을 자극해 기분을 좋게 하고 입맛을 당기게 하는 건 사실이에요. 하지만 아스파탐 같은 저칼로리 감미료가 실제로 식욕을 증가시키거나 더 많이 먹게 만든다는 증거는 거의 없어요.  일부..

이전 글에서는 아스파탐이 어떤 물질인지, 어떤 음식에 들어가는지, 안전한지에 대해 알아봤어요. 이번에는 우리가 자주 궁금해하는 건강 이슈, 특히 체중 관리, 당뇨병, 임산부나 아이들이 섭취해도 괜찮은지에 대해 이야기해보려고 해요.   아스파탐과 다이어트   아스파탐은 칼로리가 거의 없는 감미료예요. 그래서 설탕이 들어간 제품 대신 아스파탐이 들어간 제품을 선택하면 총 섭취 열량을 줄일 수 있어요. 실제로 체중을 감량하거나 유지하고 있는 사람들 중 절반 이상이 저칼로리 음료를 꾸준히 마신다는 조사 결과도 있어요.   그런데 일부 관찰 연구에서는 저칼로리 감미료를 먹을수록 체중이 더 늘었다는 결과도 있어요. 왜 그럴까요?  그건 바로 역인과(reverse causality)라는 현상 때문일 수 있어요. 체중..

요즘 마트에서 다이어트 콜라나 무설탕 껌, 라이트 요거트를 보면 성분표에 '아스파탐(aspartame)'이란 이름이 자주 보여요. 아스파탐은 대표적인 저칼로리 감미료로, 단맛을 내면서도 설탕보다 훨씬 적은 양으로 같은 정도의 단맛을 낼 수 있어요. 설탕보다 약 200배나 더 달다고 알려져 있죠.   그럼 아스파탐은 정확히 무엇이고, 어떻게 만들어지며, 우리 몸에서 어떤 역할을 할까요?   아스파탐의 구성과 대사   아스파탐은 두 가지 아미노산으로 이루어져 있어요. 바로 아스파르트산(aspartic acid)과 페닐알라닌(phenylalanine)이에요. 이 성분들은 단백질 합성과 에너지 대사에 관여하는 아주 기본적인 구성 요소예요. 아스파탐을 섭취하면 이 두 아미노산과 소량의 메탄올로 분해되죠.  "어?..

다음으로 succinyl-CoA로 전환되는 amino acid들에 대해 알아보자.    위 그림을 봐도 알 수 있는 것처럼 isoleucine, valine, threonine, methionine이 succinyl-CoA로 전환될 수 있음. 우선 threonine의 경우, 앞서 threonine이 pyruvate로 바뀌는 과정이 전체 threonine의 10-30% 가량에서 일어난다고 했었는데, 나머지 threonine은 다 이 pathway에 의해 succinyl-CoA가 되게 됨. 보면 threonine이 threonine dehydratase에 의해 α-ketobutyrate가 되고, 이어서 이 녀석이 propionyl-CoA가 됨. propionyl-CoA는 우리가 잘 알고 있는 과정에 의해 s..

이제 다음으로 amino acid들 중 pyruvate로 degradation되는 녀석들에 대해 살펴보자.     위 그림에도 나타나 있는 것처럼 Tryptophan, Alanine, Cysteine, Serine, Glycine, Threonine이 pyruvate로 변환될 수 있음. 하나하나 살펴보자. 우선 Tryptophan은 4개의 step을 거쳐 alanine으로 바뀔 수 있음. 그리고 alanine은 앞서 봤던 것처럼 α-ketoglutarate에 amino group을 전달하면서 pyruvate로 변할 수 있음. 한편 cysteine의 경우에도 2개의 step을 거쳐 곧바로 pyruvate로 변환되는 것이 가능함. 그리고 Serine의 경우에도 serine dehydratase에 의해 pyr..

이번 포스트에서는 각 amino acid들이 변환되는 과정들에 대해 살펴보자.  우선 ketogenic amino acid들의 degradation에 대해서부터 먼저 살펴보자.    위 그림에는 Isoleucine, Tryptophan, Lysine, Phenylalanine, Tyrosine, Leucine과 같은 ketogenic amino acid들이 어떤 과정을 거쳐 acetyl-CoA로 변환되는지의 과정이 나타나 있음.  보면 우선 Tryptophan의 경우 파란색으로 표시된 3개의 탄소와 N 부분이 떨어져 alanine이 될 수 있음. alanine은 앞서 봤던 것처럼 amino group을 주며 pyruvate로 바뀔 수 있음. 한편 tryptophan중 나머지 부분에서 2개의 CO2가 더 ..

다음으로 urea cycle의 regulation에 대해 알아보자.     가장 대표적인 regulation은 앞서 봤던 carbamoyl phosphate synthetase I에 대해 일어나는 regulation임. 이 효소에 대해 activator로 작용할 수 있는 녀석은 N-acetylglutamate임. 그런데 이 녀석은 흥미롭게도 acetyl-CoA와 glutamate가 합쳐져서 만들어짐. 따라서 이 녀석의 농도가 높다는 것은 acetyl-CoA와 glutamate의 농도가 높다는 것을 말함. 참고로 N-acetylglutamate의 합성에 관련된 효소는 N-acetylglutamate synthase이며, 이 효소에 대해 activator로 작용하는 녀석은 Arginine임.  그 밖에, h..

이전 포스트에 이어서 살펴보자.    앞서 봤던 반응에 이어서 cytosol에서는 위 그림 아래와 같이 Urea cycle이 돌아가게 됨. 이 때 ornithine이 citrulline으로 바뀌는 반응만 mitochondria matrix에서 일어나고 나머지 urea cycle 반응은 다 cytosol에서 일어남.   우선 mitochondria 내에서 만들어진 cirulline은 cytosol로 나오게 됨. 이후 citrulline에 ATP 중 AMP 뼈대가 첨가되는 반응이 일어나는데, 조금 더 구체적으로 설명하자면 bicarbonate로부터 유래된 노란색 탄소 부분에 AMP가 첨가되게 됨. 이 반응을 촉매하는 효소는 argininosuccinate synthetase이며 그 결과 citrullyl-A..

지난 포스트에 이어서 살펴보자.   우선  glutamate에서 다시 ammonia가 떨어져 나오며 α-ketoglutarate가 되는 반응에 대해 알아보자.     이 반응은 mitochondrial matrix에서 일어나며 위와 같은 식으로 일어남. 이 반응에 관여하는 효소는 glutamate dehydrogenase이며 이 때의 반응은 크게 2개의 step으로 나눌 수 있음. 우선 첫 step에서는 NAD+, 혹은 NADP+가 환원되면서 N=C double bond가 형성되게 됨. 이후 물이 들어가며 ammonia가 나오고 다시 α-ketoglutarate가 형성되게 됨.   이 과정을 oxidative deamination이라 부르는데, 이는 당연한 것이 산화와 함께 deamination도 일어..