놀면서 공부하기

이전 포스트에 이어서 알아보자.   some neurotransmitters & signal molecules synthesis   그 밖에, 위 그림상에 나타나 있는 것처럼 각종 neurotransmitter, signal molecule들도 amino acid들로부터 만들어질 수 있음. 우선 위 그림 왼쪽에 나타나 있는 것처럼 Tyrosine이 hydroxylation될 시 Dopa가 되고, 이어서 PLP를 cofactor로 포함하고 있는 aromatic amino acid decarboxylase에 의해서 decarboxylation되어서 Dopamine이 만들어질 수 있음. 이어서 Dopamine이 다시 hydroxylation되면서 norepinephrine이 만들어질 수 있음.  이에 더해 n..

지난 포스트에 이어서 살펴보자.   creatine & phosphocreatine synthesis  creatine은 glycine, arginine으로부터 합성될 수 있음.     이 때의 과정이 위 그림상에 나타나 있음. 보면 glycine과 arginine이 합쳐지고, 이 과정에서 ornithine이 release되며 guanidinoacetate가 만들어지게 됨. 이후 adoMet으로부터 methyl group이 전달되며 creatine이 만들어지게 됨. (참고로 이 때 adoMet에 methyl group을 공급해주는 것은 methionine임) 이어서 creatine은 creatine kinase의 도움 하에 ATP로부터 phosphate를 전달받아서 phosphocreatine으로 변환될..

이번 포스트부터는 아미노산 유도체들의 생합성 과정에 대해 알아보자.  amino acid들로부터 heme의 구성성분인 porphyrin ring, phosphocreatine, glutathione, 각종 neurotransmitters, signaling molecules, cell-wall constituent들이 derive될 수 있음.   porphyrin synthesis   porphyrin ring은 위 그림 왼쪽과 같이 생겼음. 이 때 C와 N이 포함된 4개의 작은 ring들이 모여 큰 ring을 형성하고 있음.  higher eukaryote에서는 glycine과 succinyl-CoA로부터 porpyrin ring이 만들어질 수 있고, plant와 bacteria에서는 glutamate..

지난 포스트에 이어서 살펴보자.   synthesis of aromatic amino acids    aromatic amino acid인 phenylalanine, tyrosine, tryptophan은 위 그림상에도 나타나 있는 것처럼 phoshpoenolpyruvate로부터 만들어질 수 있음. 이 때, 이들 3개 amino acid 합성 과정에서 공통적으로 등장하는 intermediate가 바로 chorismate임.    위 그림상에는 PEP가 chorismate로 합성되는 과정이 나타나 있으므로 참고할 것.     한편 이렇게 생성된 Chorismate는 위 그림과 같은 과정을 거쳐서 tryptophan으로 합성될 수 있음. 이 때, 위 그림상에서 마지막 부분에 나타나 있는 것처럼 indole-..

지난 포스트에 이어서 살펴보자.   starting from 3-phosphoglycerate   위 그림에도 나타나 있는 것처럼 3-phosphoglycerate로부터 Serine이 만들어질 수 있고, 이후 serine으로부터 glycine, cysteine이 만들어질 수 있음.     위 그림상에 나타나 있는 반응을 살펴보자. (이 반응은 지금까지 알려진 모든 organism에서 공통적으로 conserve되어있음) 보면 3-phosphoglycerate가 oxidation되어서 3-phosphohydroxypyruvate가 되고, 이어서 glutamate로부터 NH2 group이 tranfer되면서 3-phosphoserine이 됨. 이어서 phosphoserine phosphatase가 작용해 탈인..

지난 포스트에 이어서 살펴보자.  starting from α-ketoglutarate    α-ketoglutarate가 amination되어서 glutamate가 만들어지고 나면, 이 glutamate에 의해 glutamine, proline, arginine이 만들어질 수 있음.     우선 위 그림을 살펴보자. 보면 α-ketoglutarate가 glutamate dehydrogenase의 도움 하에 glutamate로 변하고, glutamate가 다시금 glutamine synthetase의 도움 하에 glutamine으로 변하게 됨.     bacteria에서는 Glutamate로부터 Proline과 Arginine이 생합성될 수 있음. 위 그림을 보면 glutamate가 glutamate k..

이전 포스트에 이어서 알아보자.    위 표에는 amino acid들을 종류에 따라 다시 categorize해놓았음. 보면 animal이 직접 충분한 양만큼 합성 가능하므로 굳이 음식으로 섭취하지 않아도 되는 nonessential amino acid, animal이 스스로는 합성하지 못하기에 꼭 섭취를 통해 얻어야 하는 essential amino acid, essential amino acid를 변환해서 만들어낼 수 있는 conditionally essential amino acid가 있음.   다만 plant 등의 다른 organism의 경우 모든 amino acid들을 스스로 합성할 수 있음. 따라서 지금부터 보고자 하는 amino acid synthesis 과정 중 essential amino ..

이전 포스트에 이어서 살펴보자.   glutamine synthetase는 nitrogen metabolism에 있어서 primary한 regulatory point임.     이 때 실제로 위와 같은 regulation이 일어남. 보면 크게 8개의 inhibitor들이 alloestric하게 glutamine synthetase를 inhibition하게 됨. 일반적으로 bacterial glutamine synthetase의 경우 12개의 identical한 subunit을 가지는데, 각각의 subunit들은 independent한 active site를 가지고 있을 뿐만 아니라 allosteric position 또한 각자 다 가지고 있음. 따라서 각각의 subunit들은 8개의 allosteric ..

다음으로 root에 nodule 형태로 존재하는 nitrogen-fixing bacteria인 뿌리혹 박테리아에 대해 조금 더 생각해보자.  일단 이들은 energy requirement를 잘 충족하기 위해서 nodule의 형태를 빌려 식물 뿌리에 기생하고 있으며, O2를 피하기 위해 별도의 기작도 가지고 있음. (O2가 있으면 oxidation에 의해서 앞서 봤던 nitrogen-fixing에 관여하는 enzyme들의 활성이 block되게 됨. 따라서 O2가 차단되어야 nitrogen fixing이 제대로 일어날 수 있음) 실제로 bacteria는 plant의 carbohyrate와 CAC(citric acid cycle) intermediate를 energy source로 이용하기 위해서 nodule..

지난 포스트에 이어서 살펴보자.  nitrogen cycle에서의 첫 step인 nitrogen fixation은 nitrogenase complex에 의해 일어나게 됨.  앞서 말했던 것처럼 N2+3H2→2NH3의 반응은 highly exergonic하지만, N2 내부의 triple bond 때문에 kinetically unfavorable함. (실제로 이 triple bond의 energy는 930kJ/mol임) 그런데 nitrogenase complex는 ATP를 이용해서 이 activation energy를 overcome하게 됨.    이 때의 반응식은 위와 같음. 보면 1개의 N2가 들어가 2개의 NH3가 만들어지며, 이 과정에서 보통 16개의 ATP가 소모되게 됨.     nitrogenas..