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레닌져 생화학 16단원 총정리본

레닌져 생화학 8판 16단원 The Citric Acid cycle 정리입니다! 책에 있는 모든 내용을 정리해서 이것만 읽어도 책을 읽은 것처럼 공부효과가 있을 것 같아요 :> 시험 기간에 추천드립니다. ㅎㅎ
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최초등록일 2023.11.06 최종저작일 2023.08
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    소개

    레닌져 생화학 8판 16단원
    The Citric Acid cycle 정리입니다!
    책에 있는 모든 내용을 정리해서 이것만 읽어도 책을 읽은 것처럼 공부효과가 있을 것 같아요 :>
    시험 기간에 추천드립니다. ㅎㅎ

    목차

    1. Production of Acetyl-CoA
    2. Reactions of the Citric Acid Cycle
    3. The hub of intermediary metabolism

    본문내용

    > Acetyl-CoA 의 구조
    Acyl-Thiol covalent link 로 Thioester 를 만드는데
    Thioester hydrolysis reaction 이 ΔG <<0 이라
    acyl group donation 하기 쉬움
    Thioester 는 acyl group transfer 능력이 매우 좋음

    16.1.1 PDH(Pyruvate dehydrogenase complex)의 구조
    Pyruvate 는 Mt outer membrane 은 확산을 통해 이동하고 Mt inner membrane 은 H+ coupled symporter 인 MPC(mitochondrial pyruvate carrier)를 통해 이동한다
    전체적으로 비가역적인 Oxidative decarboxylation 반응으로 pyruvate 에서 carboxyl 1 개가 CO2 형태로 떨어져 나가고 나머지 2 개는 acetyl CoA 의 acetyl group 이 된다.

    PDH complex 는 TPP, lipoate, CoA, FAD, NAD 5 개의 coenzyme 이 있다.
    크게 5 종의 enzyme 으로 되어 있다. Lipoate 는 -SH HS-가 있어서 oxidation 되면 disulfide bond 가 된다.
    Electron carrier, acyl carrier 의 역할을 모두 수행 가능

    1. E1: Pyruvate Dehydrogenase – TPP
    2. E2: Dihydrolipoyl transacetylase – Lipoate, CoA
    >lipoyl/E1 E3 binding/acyltransferase domain
    3. E3: Dehydrolipoyl dehydrogenase – FAD
    4: protein kinase – complex 비활성
    5. phosphoprotein phosphatase – complex 활성
    E1, E2, E3 은 Ala, Pro 가 많은 linker 로 나뉘어져 있

    참고자료

    · 레닌져 생화학 16단원
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    • 1. Acetyl-CoA의 구조와 기능
      Acetyl-CoA는 세포 대사에서 가장 중요한 분자 중 하나로, 그 구조는 아데노신, 판토텐산, 베타-머캅토에탄올아민으로 구성된 복잡한 형태를 가지고 있습니다. 특히 티오에스터 결합은 높은 에너지를 함유하고 있어 다양한 생화학 반응에서 활성화된 아세틸기를 제공합니다. Acetyl-CoA는 지방산 합성, 콜레스테롤 생성, 아미노산 대사, 그리고 TCA 사이클 진입 등 광범위한 대사 경로에 참여하므로, 이를 이해하는 것은 에너지 대사와 생합성 경로를 이해하는 데 필수적입니다. 그 다양한 기능성으로 인해 세포의 에너지 상태와 영양 상태를 반영하는 중요한 지표로도 작용합니다.
    • 2. PDH(Pyruvate Dehydrogenase) 복합체의 구조
      PDH 복합체는 미토콘드리아 기질에 위치한 거대한 다중 효소 복합체로, 약 9.5 MDa의 분자량을 가지며 매우 정교한 3차원 구조를 형성합니다. 이 복합체는 E1, E2, E3 세 가지 주요 효소 성분으로 구성되어 있으며, 각 성분이 특정 위치에 배열되어 있어 기질이 효율적으로 한 효소에서 다른 효소로 전달될 수 있습니다. 이러한 구조적 조직화는 반응 속도를 증가시키고 중간 산물의 손실을 최소화하는 데 매우 효과적입니다. PDH 복합체의 구조 연구는 거대 단백질 복합체의 조직화 원리를 이해하는 데 중요한 모델이 되고 있습니다.
    • 3. PDH 복합체의 조효소 및 효소 구성
      PDH 복합체는 피루베이트 탈수소효소(E1), 디하이드로리포일 트랜스아실라제(E2), 디하이드로리포일 탈수소효소(E3)로 구성되며, 각각 특정 조효소를 필요로 합니다. E1은 티아민 피로포스페이트(TPP)를 사용하고, E2는 리포산을 포함하며, E3는 FAD와 NAD+를 이용합니다. 이러한 조효소들의 조합은 피루베이트에서 Acetyl-CoA로의 복잡한 산화 반응을 단계적으로 진행시킵니다. 각 조효소의 역할을 이해하는 것은 PDH 복합체의 기능 메커니즘을 파악하는 데 필수적이며, 이는 에너지 대사 질환의 진단과 치료 개발에도 중요한 의미를 갖습니다.
    • 4. PDH 복합체의 조절 메커니즘
      PDH 복합체는 다양한 수준에서 정교하게 조절되는데, 가장 중요한 메커니즘은 인산화/탈인산화 반응입니다. PDH 키나제는 E1을 인산화하여 복합체를 비활성화하고, PDH 포스파타제는 이를 탈인산화하여 활성화합니다. 이 조절은 세포의 에너지 상태, 특히 ATP/ADP 비율, NADH/NAD+ 비율, 그리고 아세틸-CoA 수준에 의해 영향을 받습니다. 또한 피루베이트, 칼슘 이온, 그리고 호르몬 신호도 복합체의 활성을 조절합니다. 이러한 다층적 조절 메커니즘은 세포가 에너지 수요에 따라 탄수화물 산화를 효율적으로 조절할 수 있게 하며, 대사 질환의 병리 기전을 이해하는 데 매우 중요합니다.
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