11장 지질 대사 4. 지방 – 스핑고 지질 등

1. 스핑고지질의 대사 스핑고지질은 글리세롤 대신 스핑고신을 골격으로 함 스핑고지질은 신경조직에 고농도로 존재 세라미드는 모든 다른 스핑고지질의 기본 골격을 이룸 (예 : 스핑고미엘린 – 세라미드에 포스포콜린이 전달되어 생성) (예 : 세레브로시드 – 세라미드에 당잔기가 전달되어 생성)

<스핑고지질의 합성> 세린과 팔미토일 CoA와의 축합반응으로 3-케토스핑가닌 생성 NADPH의 환원에 의해 스핑가닌 생성 다이하이드로세라미드를 거쳐서 세라미드 생성 세라미드로부터 스핑고미엘린, 갈락토세라미드, 강글리오시드 생성

<스핑고지질의 분해> 스핑고미엘린은 스핑고미엘리나제에 의해 포스포콜린을 제거하고 세라미드로 바뀜 세라미드는 세라미드분해효소에 의해 스핑고신과 지방산으로 분해 됨 스핑고신은 세포내 전령으로 역할을 함 스핑고신은 단백질키나아제 C의 활성을 억제

2. 콜레스테롤의 대사 세포막의 주요 성분 스테로이드 호르몬, 비타민 D, 담즙산 생성의 전구체로 작용

1) 흡수와 조절 하루 섭취 콜레스테롤의 양은 0.3 ~ 0.5 g 계란 노른자에 많이 함유, 동물성지질에만 함유 계란 노른자에 많이 함유, 동물성지질에만 함유 콜레스테롤 에스터 형태로 흡수 혈장의 콜레스테롤은 간장에 의해서 조절 (음식으로 섭취량이 많으면 합성 콜레스테롤의 양 감소) 총 콜레스테롤의 75%가 담즙산으로 전환 동맥벽의 결합조직에 콜레스테롤과 지질이 축적 : 동맥경화증 비타민 D의 전구물질

2) 콜레스테롤 생합성 주로 간, 장, 부신, 정소 및 난소에서 합성 장에서는 feedback inhibition이 없음 아세틸 CoA와 NADPH로부터 합성 (지방산 합성과 동일하나 ACP를 필요로 하지 않음) 세포질에서 이루어짐(소포체막과 세포질의 효소작용으로 합성) 

<콜레스테롤의 합성> 1단계 : HMG CoA의 합성 2단계 : 메발론산의 합성 3단계 : 활성화된 이소프렌 단위로 전환 4단계 : 스쿠알렌 합성 5단계 : 콜레스테롤의 합성

<1단계 : HMG CoA의 합성> 세포질에서 진행 세분자의 아세틸 CoA에 티올라제와 HMG CoA 합성효소 작용으로 합성 케톤체 합성경로에서의 HMG CoA 합성 경로와 매우 유사

<2단계 : 메발론산의 합성> 콜레스테롤 합성의 속도 조절단계 HMG CoA환원효소(활면소포체의 세포질쪽에 위치)가 반응을 조절하는 효소임 HMG CoA는 콜레스테롤 공급 수준에 의해 조절되며, 고콜레스테롤 혈증 치료에 사용되는 스타틴의 작용 대상 두 분자의 NADPH가 이용되면서 HMG CoA가 메발론산으로 환원 (HMG CoA 환원효소가 작용)

<3단계 : 활성화된 이소프렌의 합성> 세 개의 ATP가 소모 연속된 인산화반응은 분자의 용해성을 증가 시킴 메발론산을 두 종류의 활성화된 이소프렌 단위로 전환 IPP(이소펜테닐 피로인산)를 거쳐서 DPP(다이메틸알릴 피로인산)로 전환

<4단계 : 스쿠알렌의 합성> 활성화된 이소프렌 단위 6개의 축합으로 스쿠알렌 합성 IPP와 DPP가 축합하여 GPP(C10) 합성 GPP와 IPP가 축합하여 FPP(C15) 합성 두 분자의 FPP 축합하여 스쿠알렌 합성 전자공여체로 NADPH를 사용 효소는 스쿠알레 합성효소(squalene synthase)가 작용

<5단계 : 콜레스테롤의 합성> 스쿠알렌과 NADPH에 의해서 고리화합물인 라노스테롤(lanosterol) 생성 라노스테롤과 지모스테롤을를 거쳐서 콜레스테롤이 생성 콜레스테롤은 소포체 표면에 있는 아실 CoA 콜레스테롤 아실전이효소에 의해 지방산이 전이되면서 콜레스테롤 에스테르를 만들 수 있음 콜레스테롤 에스테르는 소수성이 더 크며 간세포내에 저장되거나 지단백질에 포함되어 다른 조직으로 이동

<콜레스테롤의 대사 요약>   * 인체내 콜레스테롤 : 약 140 g (85% 정도는 세포막에 존재) : 매일 1.0~1.5 g 간에서 합성 * 식사로 섭취되는 양 : 0.3 ~ 0.5 g(혈중 콜레스테롤의 농도는 간에서 조절하므로 일정) * 세포막 외의 용도 : estrogen, testosterone, aldosterone, glucocorticoid 등 호르몬 합성, 비타민 D 전구체 합성, 지단백질, 담즙산 합성에 이용 * 합성경로 : 14단계의 효소반응 acetyl CoA -> HMG CoA -> mevalonate -> -> squalene -> lanosterol -> zymosterol -> desmosterol -> cholesterol

<답즙산의 대사 요약>   * 식사로부터 흡수되는 콜레스테롤의 80~90%는 간에서 담즙산으로 바뀜 * 담즙산은 간세포에서 합성 -> 담낭에 저장 -> 십이지장으로 분비 -> 지질 소화 도움 * 분비된 담즙산은 대부분 재흡수 됨(장-간 순환) * 육상동물 = taurocholic acid, 인간 = glycocholic acid 형태