놀면서 공부하기

[생화학] 20.5 : cholesterol, steroid, isoprene 계열의 생합성과 수송 - 4

이전 포스트에 이어서 살펴보자.   흔히 잘 알려져 있는 것처럼 choleterol은 cardiovascular disease(CVD)와도 상당히 많이 관련되어 있음. 예를 들어 LDL-cholesterol level이 높은 사람들의 경우 atherosclerosis(동맥경화)에 더 잘 걸리는 경향이 있으며(다만 LDL-cholesterol level이 높다고 무조건 동맥경화에 걸리는 것은 아님) HDL-cholesterol level이 높은 사람들의 경우 heart disease의 발병률이 낮은 경향이 있음.    위 그림을 보면 조금 더 이해가 쉬울 것임. 보면 liver에서 VLDL이 분비된 후 이 녀석에서 FFA가 방출된 결과 LDL이 생김. 이 LDL은 artery의 epithelial cell..

[생화학] 20.5 : cholesterol, steroid, isoprene 계열의 생합성과 수송 - 3

이제 다음으로 cholesterol의 synthesis와 transport에 대한 regulation이 어떻게 일어나는지에 대해 살펴보자.  일단 대표적으로, HMG-CoA reductase에 일어나는 phosphorylation과 같은 covalent modification, HMG-CoA reductase gene에 일어나는 transcriptional regulation, HMG-CoA reductase에 일어나는 proteolytic degradation, ACAT의 activation, LDL receptor의 transcriptional regulation 등이 regulation 기작에 해당함. 이들 각각에 대해 조금 더 알아보자.    우선 위 그림에는 HMG-CoA reductase에 일..

[생화학] 20.5 : cholesterol, steroid, isoprene 계열의 생합성과 수송 - 2

이전 포스트에 이어서 살펴보자.  vertebrate의 경우, 거의 모든 cholesterol은 liver에서 합성된 후 export됨. 이 때 이들은 bile acid 내에 bilary cholesterol, 혹은 cholesteryl ester의 형태로 포함되어 분비되게 됨. 한편 bile은 gall bladder에서 저장되었다가, small intestine으로 분비됨. 이 때 bile acid 내의 taurocholic acid 등은 small intestine 내의 fat이 emulsify되게 도와줌. (구체적으로 이들은 fat droplet을 감싸고, 그 결과 surface area를 늘려 lipase에 의해 더 잘 공격될 수 있게끔 도와줌) 한편 다른 조직들은 cholesterol을 ster..

[생화학] 20.5 : cholesterol, steroid, isoprene 계열의 생합성과 수송 - 1

다음으로 cholesterol 계열의 lipid가 어떻게 합성되고 transport되는지에 대해 살펴보자.    cholesterol 계열의 lipid가 합성되는데 있어서 매우 중요한 구조가 바로 위 그림상에 나타나 있는 5 carbon의 Isoprene인데, 이 녀석은 2개의 double bond를 가지고 있다는 특징이 있음.     eukaryote에서 cholesterol이 biosynthesis되는 과정을 전체적으로 표현하면 위와 같음. 우선 3개의 acetate가 합쳐져서 6탄소 화합물인 Mevalonate가 됨. 이어서 이 Mevalonate가 activated isoprene의 형태로 바뀌게 됨. 그 다음에 isoprene 6개가 모여서 30C 화합물인 linear한 squalene이 됨. ..

이전 포스트에 이어서 살펴보자.    위 그림은 eukaryote에서 일어나는 phospholipid biosynthesis pathway를 요약해서 보여주고 있음. 하나하나 살펴보자.   우선 glycerol 3-phosphate에 acyl group이 하나 첨가되면서 lysophosphatidate가 만들어짐. 이어서 여기에 acyl group이 하나 더 첨가되면서 phosphatidic acid, 혹은 phosphatidate가 만들어짐. 이 phosphatidic acid는 크게 2가지 경로로 들어갈 수 있는데, 우선 위 그림 왼쪽에 나타나 있는 것처럼 CDP-diacylglycerol로 activation된 이후 inositol, phosphatidylglycerol 3-phosphate, se..

이번 포스트부터는 phospholipid의 생합성 과정에 대해 알아보자.    실제로 phospholipid는 위 그림 아래와 같이 glycerol backbone의 3번 탄소 부근에 붙은 phosphate group에 추가적으로 polar한 head group이 붙어있는 형태임. (이 때 head group과 glycerol backbone 사이에 phosphodiester bond가 형성된 꼴임)    이 때 3번 부근에 head group이 loading되는 과정에서 위와 같이 2가지 strategy가 사용될 수 있음. 우선 왼쪽과 같이 CDP에 의해 activation되어있는 diacylglycerol이 head group의 OH에 의해 attack받으면서 CMP가 빠져나가고 그 결과 glycer..

지난 포스트에 이어서 살펴보자.  예전 chapter에서 살펴봤던 것처럼 glucagon, epinephrine 등에 의해서 lipolysis가 촉진될 수 있음. 그런데 이런 condition 하에서는 당장 혈당량을 올려야 하므로 glycolysis 또한 inhibition되고 있음. 따라서 glycerol 3-phosphate를 만들기 위해 필요한 DHAP가 glycolysis를 통해 공급되기 어려움. (심지어 adipose cell의 경우 glycerol kinase를 가지고 있지 않으므로 glycerol로부터 glycerol 3-phosphate가 만들어지지도 못함) 그렇다면 이런 상황에서 fatty acid reesterification을 위해 필요한 Glycerol 3-phosphate는 어떻게..

이번 포스트부터는 fat과 phospholipid의 생합성 과정에 대해 알아보자.  fat(triacylglycerol)의 경우 animal과 plant가 fuel의 한 형태로 가지고 있으며, plant에서는 seed와 nut에서 존재하고 있음. 한편 human의 경우 70kg인 사람을 예로 들어 봤을 때 15kg정도가 fat이며, 이 정도 양의 fat으로부터 12주를 버틸 수 있는 energy가 생성된다고 함. (liver, muscle에 있는 glycogen의 경우 12시간을 버틸 energy만을 제공해주는 것과 상반됨) 한편 animal, plant, bacteria는 공통적으로 cell membrane의 구성성분으로 phospholipid를 가지고 있음.  fat과 phospholipid는 둘 다..

이번 포스트에서는 eicosanoid의 생합성 과정에 대해 알아보자.  Eicosanoid hormone에는 prostaglandin, leukotriene, thromboxane 등이 포함되며, 이들은 arachidonate로부터 만들어짐. arachidonate는 원래 membrane의 phospholipid에 incorporation되어있는데, hormone 등에 의한 response로 phospholipase A2가 activation되면 arachidonate가 membrane으로부터 release되어서 다른 Eicosanoid로의 further conversion이 일어나게 됨.    위 그림에는 Arachidonate가 Eicosanoid로 conversion되는 과정이 나타나 있음. 보면 ..

이제 fatty acid synthesis 과정의 regulation 방식에 대해 알아보자.  일단 ACC가 관여하는 맨 처음 반응이 rate-limiting step이므로, 많은 regulation도 ACC를 대상으로 일어남.    보면 우선 acetyl-CoA를 만들기 위해 필요한 citrate의 경우 feed-forward activation의 형태로 ACC에 allosteric activation을 하게 됨. 그 밖에 fatty acid synthesis의 생성물인 palmitoyl-CoA는 ACC를 allosteric inhibition시켜버림. 그리고 혈당량이 낮다는 지표인 glucagon, 혹은 당장 가용할 에너지가 필요하다는 신호인 epinephrine 등의 경우 ACC를 인산화시키고 in..