뮤신

3. 진화적 분류

기능적 분류는 정확한 진화적 관계와 일치하지 않으며, 이는 아직 불완전하고 진행 중이다.^[9] 알려진 관련 그룹은 다음과 같다.

• 겔 형성 뮤신(2, 5AC, 5B, 6, 19)은 서로 관련이 있으며, 오토젤린과 폰 빌레브란트 인자(PTHR11339)와도 관련이 있다.^[14] 이 중 4개는 잘 보존된 유전자 클러스터에서 발생한다(인간의 경우 11p.15.5).^[15]
• EGF 유사 도메인을 포함하는 뮤신. 여기에는 MUC3(A,B), MUC4, MUC12, MUC13 및 MUC17이 포함된다.^[16]
• 일부 EGF 유사 뮤신과 MUC1 및 MUC16은 SEA 도메인을 가지고 있는데, 이는 척추동물의 발명품이다. 이것이 이러한 막관통 뮤신들 사이의 공통 기원을 가리키는지는 불분명하다.^[14]
• MUC21과 MUC22는 C-말단 도메인(PF14654)을 공유하여 서로 관련되어 있다. 또한 6p21.33에 위치한 인간 유전자 클러스터에서도 발생한다.
• MUC7은 태반 포유류에서 최근에 발명되었다. 이는 분비성 칼슘 결합 인산 단백질 (SCPP) 유전자 클러스터의 복사본으로 시작되어 PTS 반복 서열을 빠르게 얻었다.^[17]

4. 인간에서의 기능

뮤신은 세균 및 곰팡이 감염 방어에 중요한 기능을 하는 것으로 밝혀졌다. 구강과 여성 생식기에서 우세한 뮤신인 MUC5B는 충치를 유발할 수 있는 세균인 ''뮤탄스 연쇄상구균''의 부착과 생물막 형성을 상당히 감소시키는 것으로 나타났다.^[18] MUC5B는 박테리아를 죽이지 않고 플랑크톤(비생물막) 상태로 유지하여 다양하고 건강한 구강 미생물군을 유지한다.^[18] MUC5B 및 기타 뮤신과 유사한 효과가 ''칸디다 알비칸스'', ''헬리코박터 파일로리'', HIV와 같은 다른 병원체에서도 입증되었다.^[19][20] 구강에서 뮤신은 스타테린 및 히스타틴 1과 같은 항균 단백질을 동원하여 감염 위험을 줄일 수 있다.^[20]

열한 개의 뮤신이 눈 표면 상피, 술잔 세포 및 관련 분비선에서 발현되며, 대부분 매우 낮은 수준으로 발현된다. 이들은 습윤 상태를 유지하고, 눈꺼풀 깜빡임을 윤활하며, 눈물막을 안정시키고, 외부 세계에 대한 물리적 장벽을 만든다.^[11]

동물이 분비하는 점액에는 거의 모두 뮤신이 포함되어 있으며, 구강, 위, 장을 비롯한 소화 기관이나 비강, 질, 관절액, 눈 표면의 점막은 모두 뮤신으로 덮여 있다고 할 수 있다. 뮤신은 술잔 세포에서 분비되어 점막 표면을 물리적으로 외부 자극으로부터 보호하고 있다.^[38] 장어를 비롯한 일부 어류 특유의 체표의 미끄러움도 뮤신이다.

5. 당화 및 응집

뮤신 유전자는 막대 모양의 아포뮤신 코어로 합성되는 뮤신 단량체를 암호화하며, 이는 매우 풍부한 당화에 의해 번역 후 변형된다.

뮤신의 밀도 있는 "당 코팅"은 상당한 흡습성을 제공하며, 단백질 분해에 저항성을 갖게 하여 점막 장벽 유지에 중요할 수 있다.

뮤신은 '''아포뮤신'''이라고 불리는 코어 단백질이 무수한 당쇄에 의해 수식되어 만들어진 거대 분자의 총칭이다. 코어 단백질의 주요 영역은 대부분이 세린 또는 트레오닌으로 이루어진 10~80 잔기의 펩타이드 반복 구조이며, 이 세린 또는 트레오닌의 수산기에 당쇄의 환원 말단의 N-아세틸갈락토사민이 α-O-글리코시드 결합(뮤신형 결합)에 의해 고빈도로 결합하고 있다.

일반적으로 당쇄는 N-아세틸갈락토사민, N-아세틸글루코사민, 갈락토스, 푸코스, 시알산 등으로 구성된다. 당쇄는 뮤신의 분자량의 50% 이상을 차지하며, 뮤신이 가지는 강한 점성, 물 분자 유지 능력, 단백질 분해 효소에 대한 내성 등 다양한 성질의 요인이 된다.

뮤신은 대략 100만에서 1,000만 Da의 분자량을 가진 단백질의 거대한 집합체로 분비된다. 이러한 집합체 내에서 단량체는 대부분 비공유 결합 상호 작용에 의해 서로 연결되어 있으며, 분자 간 이황화물 결합 또한 이 과정에서 역할을 할 수 있다.

뮤신의 응집 작용에 의해 수중의 흙 입자가 침전되어 물이 깨끗해진다.^[39]

6. 분비

자극을 받으면, MARCKS 단백질은 특수 상피 세포 내의 뮤신으로 채워진 소포로부터 뮤신의 분비를 조절한다.^[21] 소포가 세포막과 융합하여 뮤신이 방출되는데, 뮤신은 Ca²⁺과 Na⁺을 교환하면서 최대 600배까지 팽창한다. 그 결과 얽혀 있는 분자들의 점탄성 생성물이 생성되며, 이는 다른 분비물(예: 기도 상피 및 호흡기의 점막하선)과 결합하여 점액이라고 불린다.^[22][23]

동물이 분비하는 점액에는 거의 모두 무틴이 포함되어 있으며, 구강, 위, 장을 비롯한 소화 기관이나 비강, 질, 관절액, 눈 표면의 점막은 모두 무틴으로 덮여 있다고 할 수 있다. 무틴은 술잔 세포에서 분비되어 점막 표면을 물리적으로 외부 자극으로부터 보호하고 있다.^[38] 또한 장어를 비롯한 일부 어류 특유의 체표의 미끄러움도 무틴이다.

7. 임상적 의의

다량의 뮤신 생성은 췌장, 폐, 유방, 난소, 결장 및 기타 조직의 암을 포함한 많은 선암종에서 발생한다. 뮤신은 천식, 기관지염, 만성 폐쇄성 폐 질환(COPD) 또는 낭성 섬유증과 같은 폐 질환에서도 과발현된다.^[24] MUC1과 MUC4는 질병 과정에서의 병리학적 함의와 관련하여 광범위하게 연구된 두 개의 막 뮤신이다.^[25][26][27] 뮤신은 악성 종양 및 과발현 또는 오발현이 가장 흔하게 나타나는 기타 질병 과정에 대한 가능한 진단 지표로서 연구되고 있다.

뮤신의 비정상적인 축적은 치료받지 않은 갑상선 기능 저하증에서 나타나는 비함몰성 안면 부종의 원인이다. 이 부종은 경골전 부위에서도 관찰된다.^[28]

8. 비척추동물 뮤신

초파리는 PTS가 풍부한 반복 서열을 포함하는 뮤신 단백질을 발현하는 것으로 알려져 있다.^[29] 크루즈 트리파노소마는 세포 표면 뮤신(PF01456)을 발현한다.^[30] 동물이 분비하는 점액에는 거의 모두 무틴이 포함되어 있으며, 구강, 위, 장을 비롯한 소화 기관이나 비강, 질, 관절액, 눈 표면의 점막은 모두 무틴으로 덮여 있다고 할 수 있다. 무틴은 술잔 세포에서 분비되어 점막 표면을 물리적으로 외부 자극으로부터 보호하고 있다.^[38] 또한 장어를 비롯한 일부 어류 특유의 체표의 미끄러움도 무틴이다.

9. 화장품 이용

달팽이 점액 성분이 함유된 스킨케어 제품을 사용하면 통증, 부기, 진물 등이 발생할 수 있다.^[31][32] COSRX라는 한국 달팽이 점액 제품의 위조품이 온라인에서 판매되어 사용자가 위험에 빠질 수 있다.^[33]

10. 한국 전통 식문화와 뮤신

한국 전통 식문화에서 뮤신을 함유한 식품은 보양식으로 널리 섭취되어 왔다. 다음은 한국 전통 식문화에서 찾아볼 수 있는 뮤신 함유 식품의 예이다.

참조

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_[33] 논문 Online Shopping Has Become a Giant Fake Product Machine https://www.bloomber[...] 2024-06-17
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_[35] 서적 食材健康大事典 時事通信社
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