포유류 세포의 지질, 호르몬, 단백질 및 핵산 합성
포유류 세포에서 지질 합성의 주요 부위
매끄러운 소포체는 지질 합성을 위한 주요 부위입니다. 지질은 물에 녹지 않고 유기 용매에 용해되는 유기 화합물의 일종입니다. 예를 들면 스테로이드와 천연 왁스 등이 있습니다. 지질은 신체의 적절한 기능에 중요합니다. 지질은 효소에 의해 합성됩니다. 메이저사이트
지질의 합성
포유류 세포에서 지질이 합성되는 주요 부위는 ER입니다. 여기에는 막 구성 지질인 포스파티딜콜린(PtdCho)과 포스파티딜에탄올아민(PtdEtn)을 생성하는 효소와 에너지 저장을 위한 기본 스핑고지질 구조, 콜레스테롤 및 트리아실글리세리드를 생산하는 효소가 있습니다.
주요 부위에서의 지질 대사는 세포 내 목적지로의 지질 표적 수송과 신생 합성을 결합하여 조절됩니다. 예를 들어, 미토콘드리아 기능 장애가 발생하면 ER에서의 신규 합성 증가(콜린/에탄올아민 인산화효소 CPT1 및 CEPT1에 의해 촉매됨)와 핵 외피 내 ER 출구 부위에서의 분해 감소가 결합하여 PtdCho 수준이 상승합니다.
그러나 지질이 ER을 통해 어떻게 운반되는지에 대한 이해는 여전히 제한적입니다. 특히, 태그가 부착된 지질 효소는 일반적으로 연속적인 ER 막 시스템을 통해 확산되며 세포소기관 접촉 부위 또는 핵으로 싹트는 분비 경로 소포 또는 지질 방울 소기관을 위한 ER 출구 부위와 같은 정의된 영역에만 집중됩니다(그림 1B). 또한 많은 수송 메커니즘은 표적 막의 지질 구성에 의해 동적으로 제어됩니다.
호르몬의 합성
호르몬은 내분비선에서 방출되어 특정 기관이나 조직을 자극하거나 억제하는 역할을 하는 화학물질입니다. 호르몬은 일반적으로 표적 세포 표면의 수용체와 반응합니다. 대부분의 펩타이드 호르몬의 분비는 비교적 빠르며, 그 작용은 종종 피드백 메커니즘에 의해 매우 좁은 범위 내에서 조절됩니다.
콜레스테롤에서 파생된 지질인 스테로이드 호르몬은 부신 피질과 생식선에서 만들어집니다. 스테로이드 생산의 첫 번째 단계는 콜레스테롤에서 프레그네놀론을 생합성하여 글루코코르티코이드, 미네랄코르티코이드 및 성호르몬 합성을 위한 출발 물질을 제공하는 것입니다.
스테로이드 호르몬 합성을 위한 콜레스테롤 에스테르의 선택적 흡수는 SR-BI 단백질에 의해 매개됩니다. 이 과정의 메커니즘은 복잡하며 보조 단백질 및 지질과의 상호 작용, 혈장막의 물리화학적 특성 변화, SR-BI 자체의 구조적 변형(예: 이량체화)을 포함합니다. 이러한 과정은 세포 성장과 신진대사를 조절하는 호르몬에 의해 엄격하게 조절됩니다.
단백질의 합성
단백질은 거의 모든 세포 과정에 필수적인 매우 복잡하고 큰 분자 구조입니다. 단백질은 세포 구조, 호르몬, 효소, 심지어 머리의 머리카락까지 구성합니다. 단백질 합성은 유기체의 일생 동안 계속되는 과정입니다. 단백질 합성에는 전사와 번역이라는 두 가지 주요 단계가 포함됩니다. 전사는 DNA 한 부분의 정확한 사본을 mRNA로 생성한 다음 핵에서 리보솜으로 이동하여 번역합니다.
상보 가닥을 가진 DNA와 달리 mRNA를 포함한 대부분의 RNA 유형은 단일 가닥입니다. 또한 RNA에는 염기 티민 대신 염기 우라실이 있습니다. 그 결과, 세 개의 mRNA 질소 염기 또는 코돈의 서열에 따라 단백질 합성 중에 어떤 아미노산이 성장 사슬에 추가될지가 결정됩니다.
특수 분자, 전이 RNA(tRNA)는 특정 mRNA 코돈 서열에 맞는 열쇠 역할을 합니다. tRNA는 정확한 아미노산을 리보솜으로 가져와 다른 아미노산과 연결하여 폴리펩티드 사슬을 형성한 다음 기능을 위해 특정 모양으로 접힙니다.
핵산의 합성
1930년대 초 핵산의 발견은 분자 생물학에 혁명을 일으켰습니다. 프리드리히 미셔는 백혈구(백혈구)에서 DNA를 분리하고 리처드 알트만과 알브레히트 코셀의 도움으로 당과 인산염에 연결된 퓨린과 피리미딘 염기를 포함하고 있다는 사실을 추가로 밝혀냈습니다. 이 조잡한 공식은 데옥시리보핵산 또는 DNA로 알려져 있습니다.
곧 DNA 사슬은 한쪽 끝(5′)이 다른 쪽 끝(3′)과 다른 구조로 되어 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 질소 염기의 서열은 DNA 분자의 염기 촉매 가수분해에 의해 결정될 수 있으며 단백질의 고유한 코드로 확인되었습니다.
핵산 합성은 에너지 소모가 많은 과정입니다. 신규 경로에는 리보뉴클레오티드당 4개의 아미노산, 2개의 엽산, 3개의 ATP 분자가 필요합니다. 비용을 줄이기 위해 많은 세포는 퓨린과 피리미딘 뉴클레오시드 및 기존 리보뉴클레오타이드의 분해에서 나온 보조 인자를 사용하여 에너지 소모가 적은 회수 경로를 진화시켰습니다. 이 과정에서 생성된 리보뉴클레오티드 산물은 새로운 경로에 피드백 제어 기능을 발휘합니다.