대사 중간생성물

대사 중간생성물(代謝中間生成物, 영어: metabolic intermediate)은 세포 내 생화학 반응에서 기질(시작 분자, 반응물)이 최종 생성물로 전환되는 동안 생성되는 화합물이다.^[1] 이러한 대사 중간생성물들은 세포 기능에 직접적으로 미치는 중요성이 상대적으로 낮지만, 이들은 효소의 알로스테릭 조절, 해당과정, 시트르산 회로, 아미노산 합성 등에서 중요한 역할을 할 수 있다.

해당과정의 대사 중간생성물 중 하나인 포스포엔올피루브산의 구조

대사 경로는 일련의 효소 촉매 반응으로 구성되며, 각 단계에서 기질을 다음 반응의 기질로 사용되는 생성물로 전환시킨다. 대사 중간생성물은 이러한 단계 중에 형성되는 화합물이며, 대사 경로의 시작 기질도 아니고 최종 생성물도 아니다. 이러한 대사 중간생성물은 조절, 에너지 저장 및 화학 에너지를 통제된 방식으로 추출할 수 있게 해주기 때문에 중요하다.^[2]

대사 중간생성물의 종류

대사 중간생성물은 관련된 경로의 유형에 따라 서로 다른 생화학적 부류에 속할 수 있다. 다음은 대사 중간생성물의 몇 가지 예이다.^[3]

• 탄수화물 중간생성물: 탄수화물 대사에서 해당과정과 포도당신생합성 중에 포도당 6-인산과 과당 1,6-이중인산과 같은 대사 중간생성물이 생성된다.
• 아미노산 중간생성물: 아미노산 생합성이나 아미노산 분해 과정에서 α-케토글루타르산, 피루브산, 옥살로아세트산과 같은 대사 중간생성물이 생성된다. 이들 대사 중간생성물은 또한 시트르산 회로와 연결된다.
• 지질 중간생성물: 지방산 대사에는 β-산화 또는 지방산 합성 중에 아실-CoA 유도체와 같은 대사 중간생성물이 관여한다.
• 뉴클레오타이드 중간생성물: DNA와 RNA의 구성 요소인 뉴클레오타이드의 대사에는 퓨린 생합성의 일부인 이노신 일인산(IMP)와 같은 대사 중간생성물이 포함된다.

임상적 중요성

어떤 대사 중간생성물은 대사 과정의 속도를 측정하는데 유용할 수 있다(예: 3,4-다이하이드록시페닐아세트산, 3-아미노아이소뷰티르산).

이들은 자연적인 대사 경로로 들어가는 부자연스러운 지점을 나타낼 수 있기 때문에, 일부(5-아미노이미다졸-4-카복사마이드 리보뉴클레오타이드와 같은)는 새로운 치료법을 개발하는 연구자들의 관심을 끌고 있다.

같이 보기

• 물질대사

각주

1. Muchowska, Kamila B.; Varma, Sreejith J.; Moran, Joseph (May 2019). “Synthesis and breakdown of universal metabolic precursors promoted by iron”. 《Nature》 (영어) 569 (7754): 104–107. Bibcode:2019Natur.569..104M. doi:10.1038/s41586-019-1151-1. ISSN 1476-4687. PMC 6517266. PMID 31043728.
2. Voet, Donald; Voet, Judith G. (2011). 《Biochemistry》 4판. Hoboken, NJ: Wiley. ISBN 978-0-470-57095-1.
3. Berg, Jeremy M.; Tymoczko, John L.; Gatto, Gregory J.; Stryer, Lubert, 편집. (2015). 《Biochemistry》 8판. New York, NY: W.H. Freeman/Macmillan. ISBN 978-1-4641-2610-9.