아연결핍시 아연요구성 효소활성 저하…세포밖 ATP 대사도 저하
日 연구팀 보고
[의학신문·일간보사=정우용 기자] 아연결핍증이 아데노신3인산(ATP)의 축적과 ATP의 분해산물인 아데노신 감소를 초래하는 것으로 밝혀졌다.
일본 교토대와 야마나시대 공동연구팀은 아연이 세포밖 ATP의 분해에 관여하는 사실에 주목하고 이같은 연구결과를 얻었다고 발표했다. 연구성과는 영국 과학저널 'Communications Biology' 인터넷판에 게재됐다.
아연은 필수미네랄로서 사람의 체내에 약 2g 정도 포함돼 있다. 체내에서 아연이 부족하면 피부염이나 탈모, 미각장애, 설사 등 다양한 증상을 초래하는 아연결핍증을 유발하는 것으로 알려져 왔지만, 어떠한 원리로 발생하는지에 관해서는 거의 밝혀진 바 없다.
이번 연구에서는 세포밖 ATP의 분해에 관여하는 효소 대부분이 아연을 필요로 하는 아연요구성 효소인 점에 주목했다.
생체 내에서 아연은 다양한 단백질과 결합해 그 기능을 발휘하지만, 아연의 중요한 기능 가운데 하나는 특정 효소의 활성중심으로 배치해 그 효소반응을 촉매하는 촉매인자로서의 기능이다.
이러한 활성중심으로 아연을 갖는 효소를 아연요구성 효소라고 한다. 아연요구성 효소는 다양한 대사경로에 흩어져 있다.
아연결핍증에 의한 증상과 ATP 대사이상에 의한 증상에는 공통점이 많다. 또 세포밖 ATP 대사에서 기능하는 분해효소의 대부분은 아연요구성 효소이다.
따라서 아연결핍이 이들 효소활성을 저해함에 따라 세포밖 ATP 대사를 약화시키는 것은 아닌지 여겨져 왔다.
이에 연구팀은 배양세포와 쥐를 이용해 아연결핍인 경우와 정상인 경우에서 ENPP, CD73, ALP 등 각 아연요구성 효소와 세포밖 ATP 대사가 어떻게 변화하는지 비교했다.
그 결과 아연결핍에서는 각각의 효소활성이 저하되고 세포밖 ATP 대사도 저하되는 것으로 확인됐다. 또 이러한 활성 저하는 하루 분량의 아연 섭취로 극적으로 개선할 수 있는 것으로 밝혀졌다.