고세균 471종의 보존적 대사경로 (Conserved Metabolic Pathways of 471 Species of Archaebacteria)

서지정보

· 발행기관 : 한국생명과학회
· 수록지 정보 : 생명과학회지 / 34권 / 8호 / 588 ~ 593페이지
· 저자명 : 이동근, 김안드레, 이상현

초록

대사경로 3,490개가 고세균 471종에 분포하는 정도를 MetaCyc database의 자료를 이용하여 분석하였다. 대사경로의 수는 고세균의 종류에 따라 13~184개가 존재하였다. 모든 고세균에 공통적으로 존재하는 대사경로는 없었으며 470종의 고세균에 UTP and CTP de novo biosynthesis와 tRNA charging의 대사경로가 존재하였다. 고세균들에 분포하는 상위 12개의 대사경로 중에서 핵산관련이 5개, 단백질관련이 5개 그리고 생체의 여러 반응에 참여하는 cofactor인 S-adenosyl-L-methionine (SAM)의 생합성 대사경로와 효소의 활성에 필수적인 번역 후 변형에 필요한 phosphopantothenate biosynthesis III (archaea)의 대사경로로 나타나 핵산과 물질대사와 관련된 단백질의 중요성을 알 수 있었다. 대사경로 보유 계통수에서 구한 distance value를 이용하여 고세균의 각 강(class)을 평균과 표준편차로 나누었을 때, 2개의 그룹과 기타로 나뉘어져 대사경로의 분포가 다양한 것으로 나타났다. 본 연구결과는 기초과학 이외에 약물개발 등에도 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

영어초록

An extensive analysis of 3,490 metabolic pathways in 471 archaebacterial species was conducted using the MetaCyc database. The number of metabolic pathways in these species varied significantly, ranging from 13 to 184 per species. Notably, no single metabolic pathway was found to be common in all archaebacteria. However, the “UTP and CTP de novo biosynthesis” and “tRNA charging” pathways were present in the 470 species. Among the top 12 most prevalent metabolic pathways in archaebacteria, five were associated with nucleic acids and five with proteins. The remaining pathways included the “synthetic pathway of S-adenosyl-L-methionine (SAM),” a critical cofactor in various bioreactions, and “phosphopantothenate biosynthesis III (archaea),” which is required for essential post-translational modifications. These findings underscore the importance of nucleic acids and protein metabolism in archaeal biology. When the average and standard deviation of the distance values obtained from the phylogenetic tree of metabolic pathways, each class of archaebacteria was divided into main two groups and the others, showing that the distribution of metabolic pathways was diverse. This study’s insights hold potential applications in both foundational science and drug development.

참고자료

· 없음