세린

3. 생물학적 기능

세린은 퓨린, 피리미딘, 시스테인, 트립토판 등 다양한 물질의 생합성에 관여하여 체내 대사 과정에서 중요한 역할을 한다. 글리신, 시스테인 등 다른 아미노산의 전구체이며, 스핑고지질, 폴산(엽산) 등 생체 분자 합성에 필요한 탄소 1개 단위체의 주요 공여체이다.^[48]

세린 라세미화효소에 의해 뉴런에서 L-세린으로부터 합성된 D-세린(L-세린의 거울상 이성질체)은 NMDA 수용체를 공동 활성화하여 신경조절물질로 역할을 한다. D-세린은 NMDA 수용체가 글루탐산과 결합할 경우 열릴 수 있도록 돕는다. D-세린은 NMDA 수용체의 글리신 부위(NR1)에서 강력한 작용제이며, 글리신 자체보다 더 강력하다.^[54][55][56] 중추신경계 외에도 D-세린은 연골,^[58] 콩팥,^[59] 해면체^[60]와 같은 말초 조직 및 기관에서 신호전달 역할을 한다.

세린은 키모트립신, 트립신 등 많은 효소의 활성 부위에 존재하며, 효소 반응에 중요한 역할을 한다.^[1] 신경 가스나 살충제는 아세틸콜린에스터레이스의 활성 부위 세린 잔기에 결합하여 효소 반응을 억제함으로써 독성을 나타낸다.^[1]

단백질의 구성 요소로서 세린 측쇄의 히드록시기는 배당체 결합을 형성할 수 있다. 이는 당뇨병의 증상을 설명할 때 필요할 수 있다. 진핵생물에서의 신호 전달 시 키나아제에 의해 인산화되는 3종의 아미노산 잔기 중 하나이다. 인산화된 세린 잔기는 포스포세린이라고 불린다. 세린 프로테아제는 전형적인 단백질 분해 효소이다.^[5]

3. 1. 물질대사

3. 2. 신호전달

3. 3. 효소 활성

3. 4. 단백질 구조

4. 임상적 중요성

세린 결핍 장애는 아미노산 L-세린의 생합성에서 드문 결함이다. 현재 다음과 같은 3가지 장애가 보고되었다.

• 3-포스포글리세르산 탈수소효소 결핍증
• 3-포스포세린 인산가수분해효소 결핍증
• 포스포세린 아미노기전이효소 결핍증

5. 치료용 연구

L-세린은 근위축성 측삭경화증(ALS) 환자를 대상으로 한 미국 식품의약국(FDA) 승인 1상 임상 시험에서 안전성이 입증되었지만,^[66][67] 근위축성 측삭경화증 증상 치료 효과는 아직 나타나지 않았다.^[28][29] 2011년 메타 분석에 따르면 보조 사르코신은 조현병의 음성 및 전체 증상에 대해 중간 효과 크기를 갖는 것으로 나타났다.^[68] L-세린이 당뇨병에서 치료 역할을 할 수 있다는 증거도 있다.^[69]

D-세린은 조현병의 잠재적 치료제로 설치류에서 연구되고 있다.^[32][70] D-세린은 또한 알츠하이머병 환자의 뇌척수액에서 상대적으로 높은 농도로 인해 초기 알츠하이머병 진단을 위한 잠재적인 바이오마커로 설명되었다.^[33][71] D-세린은 청력 손실 및 이명과 같은 감각신경성 청각 장애에 대한 잠재적 치료법으로 이론화되었다.^[35][72]

참조

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