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N-폼일메티오닌

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목차

1. 개요

N-폼일메티오닌은 세균에서 단백질 합성을 시작하는 아미노산 잔기로, 폴리펩타이드의 N-말단에 위치한다. 세균은 메티오닌 대신 N-폼일메티오닌을 사용하여 단백질 합성을 시작하며, 진핵생물의 미토콘드리아와 엽록체에서도 단백질 합성을 시작하는 데 사용된다. N-폼일메티오닌은 면역계가 세균과 같은 비자기를 인식하는 데 관여하며, 손상된 조직에서 방출되어 면역 반응을 유도하는 신호로 작용하기도 한다.

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N-폼일메티오닌 - [화학 물질]에 관한 문서
일반 정보
IUPAC 명칭(S)-2-포르밀아미노-4-메틸술파닐부탄산
다른 이름2-포르밀아미노-4-메틸술파닐-부티르산
포르밀메티오닌
N-포르밀(메틸)호모시스테인
약어fMet
식별 정보
CAS 등록번호4289-98-9
ChEBI182822
UNIIPS9357B4XH
EINECS224-322-8
PubChem CID911
ChemSpider ID887
표준 InChI1S/C6H11NO3S/c1-11-3-2-5(6(9)10)7-4-8/h4-5H,2-3H2,1H3,(H,7,8)(H,9,10)
표준 InChIKeyPYUSHNKNPOHWEZ-UHFFFAOYSA-N
SMILESCSCC[C@H](NC=O)C(O)=O
특성
분자식C6H11NO3S
분자량177.22 g/mol
외관해당사항 없음
밀도해당사항 없음
녹는점해당사항 없음
끓는점해당사항 없음
용해도해당사항 없음
위험성
주요 위험해당사항 없음
인화점해당사항 없음
자연 발화점해당사항 없음
GHS (유해성 분류)
신호어경고

2. 단백질 합성에서의 기능

''N''-폼일메티오닌(''N''-formylmethionine, fMet)은 세균, 미토콘드리아, 엽록체에서 단백질 합성을 개시하는 데 중요한 역할을 한다.

많은 생물들이 ''N''-폼일메티오닌을 이용한 단백질 합성 기작을 사용한다.

Methionyl-tRNA formyltransferase영어는 제거한다.

2. 1. 번역 과정

''N''-폼일메티오닌(fMet)은 세균에서 단백질 합성의 시작 잔기이며, 합성되는 폴리펩타이드의 ''N''-말단에 위치한다. ''N''-폼일메티오닌은 mRNA에 위치한 개시코돈인 5'-AUG-3'와 결합할 수 있는 안티코돈인 3'-UAC-5'를 가지고 있는 특이적 tRNA(tRNAfMet)에 의해 30S 리보솜-mRNA 복합체로 전달된다.[4] 따라서 ''N''-폼일메티오닌은 메티오닌과 동일한 코돈에 의해 암호화된다. AUG는 번역 개시코돈이기도 하다. 세균은 개시코돈에 대응하는 아미노산으로 메티오닌 대신 ''N''-폼일메티오닌을 사용하며, 합성되는 펩타이드 사슬에서 첫 번째 아미노산이 된다. 동일한 코돈이 나중에 mRNA에 나타나면, 일반적인 메티오닌이 사용된다.[4]

메티오닌에 폼일기를 첨가하는 반응은 메티오닐-tRNA 폼일트랜스퍼레이스에 의해 촉매된다. 이 과정은 메티오닌이 아미노아실-tRNA 합성효소에 의해 tRNAfMet에 결합된 후에 수행된다. 메티오닌 자체는 tRNAfMet 또는 tRNAMet에 결합할 수 있다. 그러나 트랜스폼일레이스는 메티오닌이 tRNAMet가 아닌 tRNAfMet에 결합되어 있는 경우에만 메티오닌에 폼일기를 첨가하는 반응을 촉매한다.[4]

''N''-말단의 ''N''-폼일메티오닌은 두 가지 효소 반응에 의해서 숙주 단백질 및 재조합 단백질의 대부분에서 제거된다. 먼저, 펩타이드 디폼일레이스는 ''N''-폼일메티오닌을 탈폼일화하여 메티오닌으로 전환시킨다. 그런 다음 메티오닐 아미노펩티데이스가 사슬로부터 잔기를 제거한다.[22]

사람을 포함한 진핵생물의 미토콘드리아와 식물의 엽록체도 ''N''-폼일메티오닌으로 단백질 합성을 개시한다. 미토콘드리아와 엽록체가 세균과 같이 ''N''-폼일메티오닌으로 단백질 합성을 개시한다는 점은 세포 내 공생설을 뒷받침하는 증거이다.[23]

2. 2. 번역 후 변형

''N''-폼일메티오닌은 세균에서 단백질 합성의 시작 잔기이며, 합성되는 폴리펩타이드의 ''N''-말단에 위치한다. ''N''-폼일메티오닌은 메티오닐-tRNA 폼일트랜스퍼레이스에 의해 메티오닌에 폼일기가 첨가된 것이다. 이러한 변형은 메티오닌이 아미노아실-tRNA 합성효소에 의해 tRNAfMet에 결합된 후에 수행된다.[22]

''N''-말단의 ''N''-폼일메티오닌은 두 가지 효소 반응을 거쳐 제거된다. 먼저, 펩타이드 디폼일레이스는 ''N''-폼일메티오닌을 탈폼일화하여 메티오닌으로 전환시킨다. 그런 다음 메티오닐 아미노펩티데이스가 사슬로부터 잔기를 제거한다.[22]

사람을 포함한 진핵생물의 미토콘드리아와 식물의 엽록체도 ''N''-폼일메티오닌으로 단백질 합성을 개시한다. 이는 세포 내 공생설을 뒷받침하는 증거이다.[23]

2. 3. 세포 내 공생설과의 관련성

진핵생물의 미토콘드리아와 식물의 엽록체도 ''N''-폼일메티오닌으로 단백질 합성을 시작한다. 미토콘드리아와 엽록체가 세균과 같이 ''N''-폼일메티오닌으로 단백질 합성을 개시한다는 점은 세포 내 공생설을 뒷받침하는 증거이다.[23]

3. 면역학적 의의

''N''-폼일메티오닌(fMet)을 포함하는 올리고펩타이드와 단백질은 선천 면역계의 일부로서, 급성 염증 반응을 개시하거나 억제하고 해결하는 역할을 한다. 또한, 다른 생리학적, 병리학적 반응에도 관여한다.[26]

3. 1. 자기-비자기 인식

''N''-폼일메티오닌은 세균이 생성하는 단백질에는 존재하지만, 진핵생물이 생성하는 단백질에는 (세균 유래의 세포 소기관을 제외하고) 존재하지 않기 때문에, 면역계는 이를 자가와 비자기를 구별하는 데 사용할 수 있다.[24][25][26] 다형핵 백혈구는 ''N''-폼일메티오닌으로 시작하는 단백질에 결합할 수 있으며, 이를 사용하여 순환하는 혈액 백혈구의 유인(attraction)을 시작하고, 그 후 식균작용과 같은 미생물 살상 활동을 자극할 수 있다.[10][11][12]

''N''-폼일메티오닌은 미토콘드리아와 엽록체가 생성하는 단백질에도 존재하기 때문에, 최근 이론에서는 면역계가 자가와 비자기를 구별하는 데 사용할 수 있는 분자로 보지 않는다.[27] 대신, ''N''-폼일메티오닌을 포함하는 올리고펩타이드와 단백질은 손상된 조직의 미토콘드리아뿐만 아니라 손상된 세균에서도 방출되는 것으로 보이며, 따라서 면역의 위험 모델에서 논의된 바와 같이 "경고" 신호로 간주될 수 있다. 전형적인 ''N''-폼일메티오닌 함유 올리고펩타이드는 ''N''-폼일메티오닌-류실-페닐알라닌(FMLP)이며, 이는 백혈구 및 다른 세포 유형이 이 세포의 폼일 펩타이드 수용체 1(FPR1) 및 폼일 펩타이드 수용체 2(FPR2) G 단백질 연결 수용체에 결합하여 활성화된다 (폼일 펩타이드 수용체 3 참조). 이러한 수용체를 통해 작용하는 ''N''-폼일메티오닌 함유 올리고펩타이드 및 단백질은 선천 면역계의 일부이며, 급성 염증 반응을 시작하는 기능을 하지만, 다른 조건에서는 이러한 반응을 억제하고 해결하는 기능을 한다. ''N''-폼일메티오닌 함유 올리고펩타이드와 단백질은 다른 생리적 및 병리학적 반응에서도 작용한다.

3. 2. 위험 모델

''N''-폼일메티오닌은 세균이 생성하는 단백질에는 존재하지만, 진핵생물이 생성하는 단백질에는 (세균 유래의 세포 소기관을 제외하고) 존재하지 않기 때문에, 면역계는 이를 자가와 비자신을 구별하는 데 사용할 수 있다. 다형핵 백혈구는 ''N''-폼일메티오닌으로 시작하는 단백질에 결합할 수 있으며, 이를 사용하여 순환하는 혈액 백혈구의 유인(attraction)을 시작하고, 그 후 탐식작용과 같은 미생물 살상 활동을 자극할 수 있다.[24][25][26]

''N''-폼일메티오닌은 미토콘드리아와 엽록체가 생성하는 단백질에도 존재하기 때문에, 최근 이론에서는 면역계가 자가와 비자신을 구별하는 데 사용할 수 있는 분자로 보지 않는다.[27] 대신, ''N''-폼일메티오닌을 포함하는 올리고펩타이드와 단백질은 손상된 조직의 미토콘드리아뿐만 아니라 손상된 세균에서도 방출되는 것으로 보이며, 따라서 면역의 위험 모델에서 논의된 바와 같이 "경고" 신호로 간주될 수 있다. 전형적인 ''N''-폼일메티오닌 함유 올리고펩타이드는 ''N''-포르밀메티오닌-류실-페닐알라닌 (FMLP)이며, 이는 백혈구 및 다른 세포 유형이 이 세포의 포르밀 펩타이드 수용체 1 (FPR1) 및 포르밀 펩타이드 수용체 2 (FPR2) G 단백질 연결 수용체에 결합하여 활성화된다 (포르밀 펩타이드 수용체 3 참조). 이러한 수용체를 통해 작용하는 ''N''-폼일메티오닌 함유 올리고펩타이드 및 단백질은 선천 면역계의 일부이며, 급성 염증 반응을 시작하는 기능을 하지만, 다른 조건에서는 이러한 반응을 억제하고 해결하는 기능을 한다. ''N''-폼일메티오닌 함유 올리고펩타이드와 단백질은 다른 생리적 및 병리학적 반응에서도 작용한다.

3. 3. 폼일 펩타이드 수용체 (FPR)

''N''-폼일메티오닌 함유 올리고펩타이드와 단백질은 포르밀 펩타이드 수용체 1(FPR1), 포르밀 펩타이드 수용체 2(FPR2), 포르밀 펩타이드 수용체 3(FPR3)에 결합하여 백혈구 등 세포를 활성화시킨다.[26] 이 수용체들을 통해 작용하는 ''N''-폼일메티오닌 함유 올리고펩타이드와 단백질은 선천성 면역 체계의 일부로, 급성 염증 반응을 일으키지만, 다른 조건에서는 이 반응을 억제하고 해결하기도 한다. 또한, 다른 생리학적, 병리학적 반응에도 작용한다.

참조

[1] 웹사이트 N-Formyl-DL-methionine https://pubchem.ncbi[...]
[2] 웹사이트 N-Formyl-DL-methionine https://pubchem.ncbi[...] PubChem 2020-10-24
[3] 문서 Nomenclature and Symbolism for Amino Acids and Peptides, 3AA-18 and 3AA-19 https://www.qmul.ac.[...]
[4] 논문 Two highly conserved features of bacterial initiator tRNAs license them to pass through distinct checkpoints in translation initiation. 2017-02-28
[5] 서적 Molecular biology of the cell https://www.worldcat[...] 2014-11-18
[6] 논문 N-degron and C-degron pathways of protein degradation 2019-01-08
[7] 논문 Methionine or not methionine at the beginning of a protein 1985-07
[8] 논문 Formyl-methionine as a degradation signal at the N-termini of bacterial proteins. 2015
[9] 논문 Formyl-methionine as a degradation signal at the N-termini of bacterial proteins. 2015
[10] 간행물 GeorgiaImmunology
[11] 웹사이트 The Innate Immune System: Pattern-Recognition Receptors, Antigen-Nonspecific Antimicrobial Body Molecules, and Cytokines http://student.ccbcm[...]
[12] 논문 Aggregation of complement receptors on human neutrophils in the absence of ligand http://www.jcb.org/c[...] 1987-09
[13] 논문 Circulating mitochondrial DAMPs cause inflammatory responses to injury 2010-03-04
[14] 논문 Methionine or not methionine at the beginning of a protein null 1985-07
[15] 서적 Molecular biology of the cell https://www.worldcat[...] 2015
[16] 웹사이트 Steps Involved in Phagocytosis http://www.lib.mcg.e[...] 조지아 의과대학 2014-11-22
[17] 웹사이트 The Innate Immune System: Pattern-Recognition Receptors, Antigen-Nonspecific Antimicrobial Body Molecules, and Cytokines http://student.ccbcm[...] 2014-11-20
[18] 논문 Aggregation of complement receptors on human neutrophils in the absence of ligand http://www.jcb.org/c[...] 1987-09
[19] 논문 Circulating mitochondrial DAMPs cause inflammatory responses to injury https://pubmed.ncbi.[...] 2010-03-04
[20] 웹인용 N-Formyl-DL-methionine https://pubchem.ncbi[...] 2020-10-24
[21] 문서 Nomenclature and Symbolism for Amino Acids and Peptides, 3AA-18 and 3AA-19 https://www.qmul.ac.[...]
[22] 논문 Methionine or not methionine at the beginning of a protein 1985-07
[23] 서적 Molecular biology of the cell https://www.worldcat[...] 2014-11-18
[24] 간행물 GeorgiaImmunology
[25] 웹인용 The Innate Immune System: Pattern-Recognition Receptors, Antigen-Nonspecific Antimicrobial Body Molecules, and Cytokines http://student.ccbcm[...]
[26] 논문 Aggregation of complement receptors on human neutrophils in the absence of ligand http://www.jcb.org/c[...] 1987-09
[27] 논문 Circulating mitochondrial DAMPs cause inflammatory responses to injury 2010-03-04


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