시스테인 대사
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
시스테인 대사는 L-시스테인의 분해 및 합성 과정을 포괄하는 생화학적 과정이다. L-시스테인은 메티오닌, 글루타티온, 판토텐산/조효소 A 대사에도 관여하며, 분해 경로는 시스테인 이산소화효소, 시스테인 분해효소 등을 포함한다. 합성 경로는 O-아세틸세린, 시스틴, 시스타티오닌 등을 통해 이루어진다. 시스테인은 항산화 작용, 해독 작용을 하며, 면역 기능 강화, 피부 건강 유지, 모발 성장 촉진 등 건강에 기여한다.
더 읽어볼만한 페이지
- 황 대사 - 황전환 경로
황전환 경로는 시스테인과 호모시스테인 간의 싸이올기 전환 대사 경로로, 세균에서는 시스테인으로부터 호모시스테인을 생성하는 순방향 경로가, 사람을 비롯한 여러 생물체에서는 호모시스테인으로부터 시스테인을 생성하는 역방향 경로가 존재하며, 피리독살 인산 등의 보조 인자가 관여하는 직접적인 황화 반응도 포함한다. - 황 대사 - 황전이효소
- 황 함유 아미노산 - 시스테인
시스테인은 설프하이드릴기를 가진 아미노산의 일종으로, 단백질 구성 성분이며 다양한 생물학적 기능을 수행하고 식품, 제약, 퍼스널 케어 산업에서 활용된다. - 황 함유 아미노산 - 호모시스테인
호모시스테인은 시스테인과 유사한 아미노산으로, 혈중 농도가 높으면 다양한 질병의 위험 요소로 작용하며 비타민 B6, B9, B12 보충을 통해 관리하고, 한국에서는 신생아 선별 검사를 통해 선천성 호모시스틴뇨증을 진단한다.
| 시스테인 대사 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 경로 | 메티오닌 대사와 관련 |
| 기능 | 글루타티온 타우린 황화수소 조효소 A 아이언-설퍼 클러스터 |
| 상세 정보 | |
| 전구체 | 시스테인 |
| 최종 생성물 | 피루브산 타우린 황화수소 |
| 관련 질병 | 시스타티오닌 베타-신타제 결핍증 시스테인뇨증 |
2. 시스테인 대사
사람의 시스테인 대사에서 L-시스테인은 다음과 같은 여러 단계를 거치면서 분해된다. 또한 L-시스테인은 메티오닌 대사, 글루타티온 대사, 판토텐산/조효소 A 생합성 시에도 소비된다.
| 효소 | 보조 인자/추가 반응물 | → | 생성물 |
|---|---|---|---|
| 시스테인 이산소화효소 | 철 | → | 시스테인 설핀산 |
| 아미노산 라세미화효소 | 피리독살 인산 | → | D-시스테인 |
| 시스테인 분해효소 | 피리독살 인산/아황산염 | → | L-시스테산/황화 수소 |
| 시스타티오닌 γ-분해 효소 | 피리독살 인산 | → | 암모니아/황화 수소 |
| 시스테인-tRNA 연결효소 | → | L-시스테인일-tRNACys | |
| 시스테인 환원효소 | NAD+ | → | L-시스틴/NADH 와 H+ |
| 시스테인 아미노기전이효소 | 피리독살 인산/α-케토글루타르산 | → | 3-머캅토피루브산/L-글루탐산 |
| 반응물 | → | 효소 | 보조 인자 |
|---|---|---|---|
| O-아세틸세린/황화 수소 | → | 시스테인 생성효소 | 피리독살 인산 |
| L-시스틴/2 글루타티온 | → | 글루타티온-시스틴 트랜스하이드로제네이스 | |
| 시스타티오닌 | → | 시스타티오닌 γ-분해효소 | 피리독살 인산 |
| 3-머캅토피루브산 | → | 시스테인 아미노기전이효소 | 피리독살 인산 |
L-시스테인은 글리신, 세린, 트레오닌의 대사 산물로도 합성된다.
2. 1. 시스테인 합성
사람의 시스테인 대사에서 L-시스테인은 다음과 같은 여러 단계를 거치면서 분해된다. 또한 L-시스테인은 메티오닌 대사, 글루타티온 대사, 판토텐산/조효소 A 생합성 시에도 소비된다.
| 반응물 | → | 효소 | 보조 인자 |
|---|---|---|---|
| O-아세틸세린/황화 수소 | → | 시스테인 생성효소 | 피리독살 인산 |
| L-시스틴/2 글루타티온 | → | 글루타티온-시스틴 트랜스하이드로제네이스 | |
| 시스타티오닌 | → | 시스타티오닌 γ-분해효소 | 피리독살 인산 |
| 3-머캅토피루브산 | → | 시스테인 아미노기전이효소 | 피리독살 인산 |
'''시스타티오닌 경로'''
시스타티오닌은 시스타티오닌 γ-분해효소[4]에 의해 분해되어 시스테인을 생성한다. 이 반응은 피리독살 인산을 보조 인자로 사용한다. 이 경로는 메티오닌 대사의 일부이며, 호모시스테인으로부터 시스테인이 합성되는 주요 경로이다.
'''3-머캅토피루브산 경로'''
3-머캅토피루브산은 시스테인 아미노기전이효소[7]에 의해 피리독살 인산을 보조 인자로, α-케토글루타르산과 반응하여 L-글루탐산과 함께 시스테인으로 전환된다.[7]
'''기타 합성 경로'''
''O''-아세틸-L-세린과 황화 수소로부터 시스테인 생성효소[9]에 의해 시스테인이 합성될 수 있는데, 이 경로는 사람에게는 존재하지 않는다. L-시스틴과 2개의 글루타티온이 글루타티온-시스틴 트랜스수소화 효소[10]에 의해 시스테인으로 전환될 수 있다. 또한 L-시스테인은 글리신, 세린, 트레오닌 대사의 생성물로도 합성될 수 있다.
2. 1. 1. 시스타티오닌 경로
시스타티오닌은 시스타티오닌 γ-분해효소[4]에 의해 분해되어 시스테인을 생성한다. 이 반응은 피리독살 인산을 보조 인자로 사용한다. 이 경로는 메티오닌 대사의 일부이며, 호모시스테인으로부터 시스테인이 합성되는 주요 경로이다.2. 1. 2. 3-머캅토피루브산 경로
3-머캅토피루브산은 시스테인 아미노기전이효소[7]에 의해 피리독살 인산을 보조 인자로, α-케토글루타르산과 반응하여 L-글루탐산과 함께 시스테인으로 전환된다.[7]2. 1. 3. 기타 합성 경로
''O''-아세틸-L-세린과 황화 수소로부터 시스테인 생성효소[9]에 의해 시스테인이 합성될 수 있는데, 이 경로는 사람에게는 존재하지 않는다. L-시스틴과 2개의 글루타티온이 글루타티온-시스틴 트랜스수소화 효소[10]에 의해 시스테인으로 전환될 수 있다. 또한 L-시스테인은 글리신, 세린, 트레오닌 대사의 생성물로도 합성될 수 있다.2. 2. 시스테인 분해
사람의 시스테인 대사에서 L-시스테인은 다음과 같은 여러 단계를 거치면서 분해된다.| 효소 | 보조 인자/추가 반응물 | → | 생성물 |
|---|---|---|---|
| 시스테인 이산소화효소 | 철 | → | 시스테인 설핀산 |
| 아미노산 라세미화효소 | 피리독살 인산 | → | D-시스테인 |
| 시스테인 분해효소 | 피리독살 인산/아황산염 | → | L-시스테산/황화 수소 |
| 시스타티오닌 γ-분해 효소 | 피리독살 인산 | → | 암모니아/황화 수소 |
| 시스테인-tRNA 연결효소 | → | L-시스테인일-tRNACys | |
| 시스테인 환원효소 | NAD+ | → | L-시스틴/NADH 와 H+ |
| 시스테인 아미노기전이효소 | 피리독살 인산/α-케토글루타르산 | → | 3-머캅토피루브산/L-글루탐산 |
L-시스테인은 메티오닌 및 글루타티온 대사에서도 소비된다.
2. 2. 1. 시스테인 설핀산 경로
시스테인 이산소화효소에 의해 시스테인 설핀산으로 산화된다.[1]2. 2. 2. 시스테인산 경로
시스테인 분해효소[3]는 피리독살 인산과 아황산염을 보조 인자로 사용하여 L-시스테산과 황화 수소를 생성한다.[3]2. 2. 3. 3-머캅토피루브산 경로
시스테인 아미노기전이효소[7]는 피리독살 인산과 α-케토글루타르산을 보조 인자로 사용하여 L-시스테인을 3-머캅토피루브산과 L-글루탐산으로 전환시킨다.[7]| 효소 | → | 생성물 |
|---|---|---|
| 시스테인 트랜스아미나아제 | → | 3-메르캅토피루브산 |
| 기질 | → | 효소 |
|---|---|---|
| 3-메르캅토피루브산 | → | 시스테인 트랜스아미나아제 |
2. 2. 4. 기타 분해 경로
시스타티오닌 γ-분해 효소[4]는 L-시스테인을 분해하여 암모니아, 황화 수소, 피루브산을 생성한다.[4] 시스테인-tRNA 연결효소[5]는 L-시스테인일-tRNACys를 생성한다.[5] 시스틴 환원 효소[6]는 L-시스틴을 생성한다.[6] 글루탐산-시스테인 연결 효소[8]는 글루타티온 합성 과정에서 γ-글루타밀 시스테인을 생성한다.[8]3. 시스테인 대사 이상
4. 시스테인과 건강
글루타티온의 구성 성분인 시스테인은 활성 산소를 제거하여 세포 손상을 막는 항산화 작용을 한다. 시스테인+글루탐산→글루타티온의 과정에서 γ-글루타밀시스테인이 생성된다.
시스테인은 간에서 독성 물질을 해독하는 데 중요한 역할을 한다. 사람의 시스테인 대사에서 L-시스테인은 메티오닌 대사, 글루타티온 대사, 판토텐산/조효소 A 생합성 외에 다음 표와 같은 여러 경로로 소비된다.
| 효소 | → | 생성물 |
|---|---|---|
| 시스테인 디옥시게네이스 | → | 3-설포-L-알라닌 (시스테인 설핀산) |
| 아미노산 라세메이스 | → | D-시스테인 |
| 시스테인 리아제 | → | L-시스테인산 |
| 시스테인-tRNA 리가아제 | → | L-시스테이닐-tRNACys |
| 시스틴 환원효소 | → | L-시스틴 |
| 시스테인 트랜스아미나아제 | → | 3-메르캅토피루브산 |
L-시스테인은 몇 가지 경로의 생성물로도 나타난다. 다음 반응 외에도 L-시스테인은 글리신, 세린, 트레오닌 대사의 생성물이다.
| 기질 | → | 효소 |
|---|---|---|
| O-아세틸세린 | → | 시스테인 합성효소 |
| L-시스틴 | → | 글루타티온-시스틴 트랜스히드로게나아제 |
| 피루브산 | → | 시스타티오닌 감마-리아아제 |
| 3-메르캅토피루브산 | → | 시스테인 트랜스아미나아제 |
L-시스테인은 면역 기능을 강화하고, 피부 건강을 유지하며, 모발 성장을 촉진하는 등에도 기여한다.
4. 1. 항산화 작용
글루타티온의 구성 성분인 시스테인은 활성 산소를 제거하여 세포 손상을 막는 항산화 작용을 한다. 시스테인+글루탐산→글루타티온의 과정에서 γ-글루타밀시스테인이 생성된다.4. 2. 해독 작용
시스테인은 간에서 독성 물질을 해독하는 데 중요한 역할을 한다. 사람의 시스테인 대사에서 L-시스테인은 메티오닌 대사, 글루타티온 대사, 판토텐산/조효소 A 생합성 외에 다음 표와 같은 여러 경로로 소비된다.| 효소 | → | 생성물 |
|---|---|---|
| 시스테인 디옥시게네이스 | → | 3-설포-L-알라닌 (시스테인 설핀산) |
| 아미노산 라세메이스 | → | D-시스테인 |
| 시스테인 리아제 | → | L-시스테인산 |
| 시스테인-tRNA 리가아제 | → | L-시스테이닐-tRNACys |
| 시스틴 환원효소 | → | L-시스틴 |
| 시스테인 트랜스아미나아제 | → | 3-메르캅토피루브산 |
L-시스테인은 몇 가지 경로의 생성물로도 나타난다. 다음 반응 외에도 L-시스테인은 글리신, 세린, 트레오닌 대사의 생성물이다.
| 기질 | → | 효소 |
|---|---|---|
| O-아세틸세린 | → | 시스테인 합성효소 |
| L-시스틴 | → | 글루타티온-시스틴 트랜스히드로게나아제 |
| 피루브산 | → | 시스타티오닌 감마-리아아제 |
| 3-메르캅토피루브산 | → | 시스테인 트랜스아미나아제 |
4. 3. 기타 건강 효과
L-시스테인은 면역 기능을 강화하고, 피부 건강을 유지하며, 모발 성장을 촉진하는 등에도 기여한다.5. 시스테인 관련 연구 동향
참조
[1]
논문
Cysteine dioxygenase: a robust system for regulation of cellular cysteine levels
2009-05
[2]
논문
Mammalian D-Cysteine: A new addition to the growing family of biologically relevant D-amino acids
2023-03
[3]
논문
Reactions catalysed by cysteine lyase from the yolk sac of chicken embryo
1969-02
[4]
논문
Structural basis for the inhibition mechanism of human cystathionine gamma-lyase, an enzyme responsible for the production of H(2)S
2009-01
[5]
논문
The separation and partial purification of aminoacyl-RNA synthetases from Escherichia coli
1964-12
[6]
논문
Cystine reductase in the dimorphic fungus Histoplasma capsulatum
1978-09
[7]
논문
Cysteine Aminotransferase (CAT): A Pivotal Sponsor in Metabolic Remodeling and an Ally of 3-Mercaptopyruvate Sulfurtransferase (MST) in Cancer
2020-09
[8]
논문
Glutamate cysteine ligase catalysis: dependence on ATP and modifier subunit for regulation of tissue glutathione levels
2005-10
[9]
논문
Purification and characterization of cysteine synthetase, a bifunctional protein complex, from Salmonella typhimurium
1969-05
[10]
논문
A thiol-disulfide transhydrogenase from yeast
1968-04
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com