C-펩타이드
1. 개요
C-펩타이드는 인슐린의 A사슬과 B사슬 사이의 연결 고리 역할을 하는 펩타이드로, 1967년 프로인슐린 발견과 함께 처음 알려졌다. C-펩타이드는 인슐린의 조립과 폴딩을 돕고, 췌장에서 인슐린과 함께 분비되며, 생체 내에서 다양한 세포에 영향을 미치는 생리 활성 펩타이드로 작용한다. C-펩타이드 검사는 당뇨병의 유형을 감별하고, 인슐린 분비 능력을 평가하는 데 사용되며, 저혈당증의 원인을 파악하는 데도 활용된다. 또한, C-펩타이드의 치료적 활용 가능성이 연구되었으나, 현재 상용화된 치료제는 없다.
| 영어 명칭 | C-peptide, connecting peptide |
|---|---|
| 한국어 명칭 | C-펩타이드, 연결 펩타이드 |
| CAS 등록번호 | 59112-80-0 |
|---|---|
| UNII | O2J76Y002M |
| 메쉬 명칭 | C-Peptide |
| 펍켐 | 16132309 |
| 켐스파이더 ID | 17288968 |
| 스마일즈 | CC(C)CC(C(=O)NC(C)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(=O)O)C(=O)NCC(=O)NCC(=O)NCC(=O)NC(CCC(=O)N)C(=O)O)NC(=O)CNC(=O)C(CCC(=O)N)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)CNC(=O)CNC(=O)C(C)NC(=O)CNC(=O)C1CCCN1C(=O)CNC(=O)CNC(=O)CNC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CCC(=O)O)NC(=O)CNC(=O)C(CCC(=O)N)NC(=O)CNC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CCC(=O)N)NC(=O)CNC(=O)C(CC(=O)O)NC(=O)C(CCC(=O)O)NC(=O)CNC(=O)C(CCC(=O)O)N |
| 인치 | 1/C112H179N35O46/c1-51(2)32-66(144-104(184)63(21-29-92(170)171)137-85(161)46-127-99(179)59(16-23-72(114)148)134-87(163)49-131-111(191)95(55(9)10)146-106(186)62(18-25-74(116)150)135-86(162)47-129-103(183)70(36-94(174)175)145-105(185)64(22-30-93(172)173)136-84(160)45-124-98(178)58(113)15-27-90(166)167)102(182)126-41-80(156)119-38-77(153)122-50-89(165)147-31-13-14-71(147)110(190)130-44-81(157)132-56(11)96(176)123-39-78(154)121-43-83(159)140-68(34-53(5)6)108(188)141-60(17-24-73(115)149)100(180)128-48-88(164)139-67(33-52(3)4)107(187)133-57(12)97(177)143-69(35-54(7)8)109(189)142-61(20-28-91(168)169)101(181)125-40-79(155)118-37-76(152)120-42-82(158)138-65(112(192)193)19-26-75(117)151/h51-71,95H,13-50,113H2,1-12H3,(H2,114,148)(H2,115,149)(H2,116,150)(H2,117,151)(H,118,155)(H,119,156)(H,120,152)(H,121,154)(H,122,153)(H,123,176)(H,124,178)(H,125,181)(H,126,182)(H,127,179)(H,128,180)(H,129,183)(H,130,190)(H,131,191)(H,132,157)(H,133,187)(H,134,163)(H,135,162)(H,136,160)(H,137,161)(H,138,158)(H,139,164)(H,140,159)(H,141,188)(H,142,189)(H,143,177)(H,144,184)(H,145,185)(H,146,186)(H,166,167)(H,168,169)(H,170,171)(H,172,173)(H,174,175)(H,192,193)/t56-,57-,58-,59-,60-,61-,62-,63-,64-,65-,66-,67-,68-,69-,70-,71-,95-/m0/s1 |
| 인치 키 | XTUNIGNWBZZIPT-NTMYLOQBBL |
| 표준 인치 | 1S/C112H179N35O46/c1-51(2)32-66(144-104(184)63(21-29-92(170)171)137-85(161)46-127-99(179)59(16-23-72(114)148)134-87(163)49-131-111(191)95(55(9)10)146-106(186)62(18-25-74(116)150)135-86(162)47-129-103(183)70(36-94(174)175)145-105(185)64(22-30-93(172)173)136-84(160)45-124-98(178)58(113)15-27-90(166)167)102(182)126-41-80(156)119-38-77(153)122-50-89(165)147-31-13-14-71(147)110(190)130-44-81(157)132-56(11)96(176)123-39-78(154)121-43-83(159)140-68(34-53(5)6)108(188)141-60(17-24-73(115)149)100(180)128-48-88(164)139-67(33-52(3)4)107(187)133-57(12)97(177)143-69(35-54(7)8)109(189)142-61(20-28-91(168)169)101(181)125-40-79(155)118-37-76(152)120-42-82(158)138-65(112(192)193)19-26-75(117)151/h51-71,95H,13-50,113H2,1-12H3,(H2,114,148)(H2,115,149)(H2,116,150)(H2,117,151)(H,118,155)(H,119,156)(H,120,152)(H,121,154)(H,122,153)(H,123,176)(H,124,178)(H,125,181)(H,126,182)(H,127,179)(H,128,180)(H,129,183)(H,130,190)(H,131,191)(H,132,157)(H,133,187)(H,134,163)(H,135,162)(H,136,160)(H,137,161)(H,138,158)(H,139,164)(H,140,159)(H,141,188)(H,142,189)(H,143,177)(H,144,184)(H,145,185)(H,146,186)(H,166,167)(H,168,169)(H,170,171)(H,172,173)(H,174,175)(H,192,193)/t56-,57-,58-,59-,60-,61-,62-,63-,64-,65-,66-,67-,68-,69-,70-,71-,95-/m0/s1 |
| 표준 인치 키 | XTUNIGNWBZZIPT-NTMYLOQBSA-N |
| 분자식 | C129H211N35O48 |
|---|---|
| 몰 질량 | 3020.29 g/mol |
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펩타이드 -
글루타티온
글루타티온은 글루탐산, 시스테인, 글리신으로 구성된 삼펩타이드로, 세포 내 산화 스트레스 척도로 작용하며, 세포 내 티올 환경 유지, 항산화 작용, 독성 물질 배출 등의 기능을 수행한다. -
펩타이드 -
비리보솜 펩타이드
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당뇨병 -
인슐린 저항성
인슐린 저항성은 인슐린이 제 기능을 못하여 혈당 수치가 상승하는 상태로, 고인슐린혈증을 유발하고 2형 당뇨병과 같은 대사 질환으로 이어질 수 있으며, 유전적 요인, 비만, 운동 부족 등이 주요 원인이고 생활 습관 개선과 약물 치료로 관리한다. -
당뇨병 -
인슐린
인슐린은 췌장에서 생성되는 단백질 호르몬으로 혈당 조절, 단백질 합성, 세포 성장에 관여하며, 당뇨병 치료에 사용되고 지속적인 연구가 진행되고 있다.
2. 역사
C-펩타이드는 1967년 프로인슐린의 발견과 함께 처음 기술되었다. 1971년에는 소의 C-펩타이드가 분리되고 서열이 확인되었으며, 사람의 C-펩타이드 합성이 이루어졌다. C-펩타이드는 인슐린의 A-사슬과 B-사슬 사이의 연결 고리 역할을 하며, 소포체 내에서 인슐린의 효율적인 조립, 폴딩, 처리를 돕는다. 췌장 베타 세포의 분비 과립에 저장된 C-펩타이드와 인슐린은 같은 양으로 문맥 순환계로 방출된다. 처음에는 C-펩타이드가 인슐린 분비의 표지자로서만 주목받았고, 1형 당뇨병과 2형 당뇨병의 병태 생리학적 이해를 증진하는 데 큰 가치가 있었다. 1972년에는 C-펩타이드 검사가 처음으로 임상에 도입되었다. 21세기 초, C-펩타이드는 미세 혈관 혈류와 조직 건강에 영향을 미치는 생리 활성 펩타이드임이 밝혀졌다.
3.1. C-펩타이드의 세포 효과
C-펩타이드는 신경세포, 내피세포, 섬유아세포, 세뇨관 세포 등 다양한 세포 표면에 나노몰 농도로 결합하며, GPCR와 결합하는 것으로 추정된다. 수용체 결합을 통해 MAPK, PLCγ, PKC 등 Ca2+ 의존성 세포내 신호 전달 경로를 활성화하여 eNOS, 나트륨-칼륨 ATP가수분해효소 (Na+/K+ATPase) 등 여러 전사인자의 활성을 상향 조절한다. 제1형 당뇨병 환자는 이러한 효소들의 활성이 감소하며, 이는 말초신경병증, 자율신경병증 등 제1형 당뇨병의 장기적인 합병증 발생과 관련이 있는 것으로 알려져 있다.
3.2. C-펩타이드와 당뇨병 합병증
C-펩타이드는 신경세포, 내피 세포, 섬유아세포, 세뇨관 세포 등 다양한 세포 표면에 나노몰 수준의 농도로 결합하며, GPCR에 결합하여 신호를 전달하는 것으로 알려져 있다. 이 신호는 MAPK, PLCγ, PKC 등 Ca2+ 의존성 세포내 신호 경로를 활성화시켜 여러 전사인자와 나트륨-칼륨 ATP가수분해효소(Na+K+ATPase), eNOS의 활성을 상향조절한다. 이 효소들은 제1형 당뇨병 환자에서 활성이 감소하며, 이는 말초신경병증, 자율신경병증 등 제1형 당뇨병의 장기적인 합병증 발생을 시사할 수 있다고 알려져 있다.
제1형 당뇨병에 관한 생체내(in vivo) 동물 연구에서는 C-펩타이드 투여가 신경과 콩팥 기능을 상당히 개선할 수 있다고 결론 내렸다. 당뇨병으로 인한 신경병증의 초기 소견이 있는 동물들에서 C-펩타이드 치료는 말초신경 기능을 개선시키는데, 이는 신경 전도 속도의 증가, 신경의 나트륨-칼륨 펌프 활성의 증가, 신경 구조 변화의 상당한 개선을 근거로 한다. 비슷하게 신경병증이 있으며 C-펩타이드가 결핍된 동물들에게 C-펩타이드를 투여하면 콩팥 기능과 구조를 개선하는데, 소변의 알부민 배설량을 줄이며 당뇨병으로 인해 혈관사이바탕질에 이차적으로 발생하는 사구체의 변화도 예방하거나 감소시킬 수 있다. 또한 C-펩타이드는 항염증 효과가 있으며 평활근 세포의 복구를 돕는다고 보고되었다. 2021년의 역학 연구에서는 C-펩타이드 농도와 심혈관계 질환 간에 U자 모양의 관계가 있다고 제안하였다.
4. C-펩타이드 검사
C-펩타이드 검사는 제1형 당뇨병, 제2형 당뇨병, 단일유전자 당뇨병(MODY)을 감별진단하는 데 활용된다. C-펩타이드는 인슐린과 같은 양으로 분비되므로, 환자의 내인성 인슐린 분비능을 평가하는 데 유용하다. 특히, 간에서 대사되지 않는 C-펩타이드의 특성상, 혈중 C-펩타이드 농도는 인슐린 농도보다 간문맥의 인슐린 분비량을 더 정확하게 반영한다.
C-펩타이드 농도가 매우 낮으면 제1형 당뇨병과 인슐린 의존성을 확진할 수 있으며, 이는 혈당변동성, 고혈당증, 합병증 위험 증가와 관련된다. 그러나 성인 잠복 자가면역 당뇨병(LADA)의 경우, C-펩타이드 농도가 제2형 당뇨병과 겹칠 수 있으므로 베타 세포 항체 검사가 더 유용할 수 있다.
저혈당증의 감별 진단에도 C-펩타이드 검사가 활용된다. 인슐린종이나 설포닐우레아 유발 저혈당증에서는 C-펩타이드 농도가 억제되지 않지만, 인슐린 과다 투여 시에는 C-펩타이드 농도가 감소한다. 이러한 특성을 이용하여 인위적인 저혈당증(factitious hypoglycemia)을 감별할 수 있다.
다발성 내분비 종양 증후군(MEN 1)과 관련된 가스트리노마 진단에도 C-펩타이드 검사가 도움을 줄 수 있다. 또한, 다낭성 난소 증후군(PCOS) 여성의 인슐린 저항성 정도를 평가하는 데 활용될 수 있다.
최근에는 초고감도 C-펩타이드 검사가 개발되어, 오랜 기간 제1형 당뇨병을 앓은 환자에서도 잔존 C-펩타이드 유무를 확인할 수 있게 되었다. 잔존 C-펩타이드의 존재는 미세혈관 합병증 및 심각한 저혈당증 발생 위험 감소와 관련이 있다.