왜 그런가요
호르몬이 세포막을 직접 통과하지 않으면 세포 안에서는 아무 일도 일어나지 않을까요? 막 수용체는 바깥에서 일어난 결합을 안쪽의 변화로 연결할 수 있어요. 여러 경로 가운데 Gs 단백질과 cAMP를 이용하는 예를 살펴볼게요. 호르몬 자체가 들어오는 것과 신호가 이어지는 것을 구별해 봐요.
밖의 결합은 세포 안에서 어떻게 이어질까요?
- 첫 전달자가 막 수용체에 결합해요. 세포 밖의 호르몬이 첫 전달자예요. 수용체에 붙은 호르몬을 cAMP로 바꿔 불러서는 안 돼요. cAMP는 다음 단계에서 세포 안에 생기는 물질이에요.
- Gs 단백질이 아데닐릴 고리화효소를 활성화해요. 막의 수용체와 연결된 G 단백질이 안쪽 효소에 신호를 전달해요. 호르몬이 막을 뚫고 효소로 직접 들어간다는 설명은 아니에요.
- ATP에서 cAMP가 만들어져요. 고리형 AMP인 cAMP가 두 번째 전달자로 작용해요. cAMP는 바깥 호르몬의 조각이 아니에요. 세포 안에서 만들어진 중계 분자로 적어야 해요.
- 단백질 인산화 연쇄가 이어져요. cAMP는 단백질 인산화효소의 활성으로 이어지며, 세포의 다른 단백질에 변화가 전달돼요. 여기서 인산화는 ATP의 인산기가 표적 단백질에 옮겨지는 반응과 연결돼요.
cAMP가 만들어진 뒤에는 제거 과정도 이어져요
cAMP가 계속 남아 있으면 신호의 지속 시간을 조절하기 어려워요. 인산다이에스터레이스는 cAMP를 분해해 신호를 줄이는 데 참여해요. 경로를 공부할 때는 생성 효소와 함께 cAMP를 없애는 효소도 별도의 단계로 남겨요.
모든 호르몬이 이 경로를 쓰는 것은 아니에요
첫·둘째 전달자를 배웠다고 모든 호르몬이 cAMP를 만든다고 말할 수는 없어요. 다른 두 번째 전달자와 수용체 체계도 있어요. G 단백질 중에는 아데닐릴 고리화효소의 활성을 낮추는 계열도 있고요. 여기서 살펴본 순서는 Gs를 통한 cAMP 증가 경로로 한정해요.
중계 분자의 생성과 제거를 함께 설명해 봐요
질문: “두 번째 전달자의 재료가 바깥 호르몬인가요, 세포 안 ATP인가요?” 이 경로에서 cAMP를 만드는 재료는 ATP예요. 바깥의 호르몬은 수용체에 결합한 첫 전달자로 남아요. 호르몬 조각을 막 안으로 옮기는 그림과는 달라요.
이어지는 질문: “cAMP를 만드는 효소만 적으면 신호 시간도 설명되나요?” 아데닐릴 고리화효소는 생성 쪽, 인산다이에스터레이스는 cAMP 분해 쪽을 설명하는 답이에요. 생성과 제거가 서로 다른 동사라는 점까지 적으면, 중계가 시작되고 줄어드는 양쪽을 연결할 수 있어요.
참고 자료: 옥스퍼드대 연구진 · 세포 내 cAMP 신호 · IUPHAR · 수용체의 종류