[상식][의학][과학] IGF 삼중복합체의 분자구조와 활성화 메커니즘
성장 호르몬 / 키 /
IGF 삼중복합체의 분자구조와 활성화 메커니즘
- 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’의 온라인 판에 7월 30일 자로 발표
- 기초과학연구원(IBS) 바이오분자 및 세포 구조 연구단 김호민 수석연구원(CI)
- 밝혀낸 사실
- IGF 복합체의 3차원 분자구조
- IGF 복합체의 조립과정
- IGF 복합체의 활성화 메커니즘
- IGF: 인슐린유사성장인자
- Insulin like growth factor 1,IGF-1
김호민 CI는 11일 “IGF 삼중복합체의 분자구조와 활성화 메커니즘은 향후 청소년기 성장 관련 연구와 IGF 관련 질환의 진단 및 치료제 개발에 크게 기여할 것”이라고 말했다.
IGF
- IGF는 인슐린과 유사한 분자구조를 가진 호르몬
- 신체의 유지와 신진대사에 관여.
- 특히 태아 및 소아·청소년기 성장에 중요한 역할을 한다.
- 인슐린과 함께 혈당을 조절
- 종양이 생기는 일에도 관여
- IGF가 부족하면
- 성장기 발달 장애: 느린 성장과 작은 체구, 지연된 발육과 같은 성장기 발달 장애를 일으킨다.
- 또 성인에게는 골밀도와 근육강도 저하 등의 증상이 나타난다.
- 너무 많이 분비
- 거인증이나 말단 비대증을 유발
- 다양한 성인병 위험도를 증가
IGF 의 구조
연구진은 IGF 삼중복합체의 3차원 분자구조와 3개의 물질간 상호작용을 초저온투과전자현미경으로 밝혀냈다.
- IGFBP에 둘러쌓여 이중복합체를 이루고 있다.
- 이중복합체를 말발굽 모양의 ALS 단백질이 한번 더 감싸는 안정된 구조로 있다.
–> 호르몬이 체내에서 쉽게 분해되지 않았다.
- 이중복합체를 말발굽 모양의 ALS 단백질이 한번 더 감싸는 안정된 구조로 있다.
다양한 생화학적 실험 방법을 통해 IGF 삼중복합체의 순차적 조립과정과 삼중복합체로부터 IGF가 분리돼 IGF 수용체를 활성화시키는 분자 메커니즘을 규명했다.
IGF가 활성과 IGF 삼중복합체
- IGF 삼중복합체에 포함된 IGFBP가 생체 내 단백질 분해 효소에 의해 잘리면,
- IGFBP의 ’C-말단’이 떨어져나가면서
- 불안정한 중간 삼중복합체가 형성
IGF는 다양한 조직의 세포막에 분포하는 IGF 수용체가 작용하게 만들어 세포분열, 세포 증식·분화와 생존을 조절한다.
- IGF는 단독으로는 매우 불안정
–> 몸속에 머무르는 시간이 10분이 채 되지 않는다.
–> 이 때문에 혈중 IGF의 70% 이상은 체내에서 12시간 이상 머무를 수 있도록 IGF 결합단백질(IGFBP), ALS 단백질과 결합해 안정한 삼중복합체 형태로 존재.
IGFBP와 ALS 단백질:
- IGF와 결합하는 운반체 역할
- IGF의 작용을 조절
- 즉, IGF 삼중복합체(IGF1-IGFBP3-ALS)는 몸 안에서 아주 정교하게 조립되고, 필요할때만 작용해 적절하게 성장을 조절.
IGF와 이들 결합단백질의 혈중 농도:
필요할때만 작용하기 때문에 ’성장관련 질환을 평가’하는데 ’검사항목’으로도 이용되고 있다.
성장관련 질환 :
- 성장호르몬결핍증
- ALS 결핍증
Reference
- "“우리아이 키 왜 안클까?” 성장호르몬 비밀 풀렸다"- 헤럴드경제, 2022-08-11
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