[세포생물학] ATP 구조와 방사성 동위원소를 이용한 추적

ATP와 에너지 전달 방식

ATP는 위와 같은 구조를 가진 분자이며, 고에너지 인산을 가지고 있습니다. (인산기 사이 결합이 고에너지 결합임)

세 개의 인산기는 인과 산소로 구성되어 분자를 형성하고 있으며, 안쪽부터 alpha, beta, gamma 인산기로 불립니다.

가장 끝에 연결된 gamma 인산기가 7.3kcal/mol의 에너지가 방출되며 떨어져나가면 ADP라고 부릅니다.

이 때 방출되는 에너지를 delta G > 0인 비자발적인 반응에 연계시켜 자발적인 반응으로 만들어줄 수 있습니다.

(즉, 비자발적인 반응을 일으키기 위해 ATP의 에너지가 사용되는 것입니다.)

 

+ 가끔 ATP가 아닌 GTP를 에너지로 사용하기도 하는데, 아데닌(A) 대신 구아닌(G)이 염기로 붙은 것입니다.

   이러한 염기 + 당 + 삼인산 구조를 합쳐서 NTP라고 부르고, 2번 탄소에 H 대신 OH가 붙으면 dNTP라고 부릅니다.

   핵심은 인산기 사이의 결합에 에너지가 축적되어있는 것입니다.

 

 

방사성 동위원소를 이용한 추적

방사성 동위원소로 표지한 물질을 세포에 이입시켜 추적할 수 있습니다.
방사성 동위원소 추적을 통해 알 수 있는 정보에는 대사 경로(물질의 이동 경로)나 반감기, 세포분열주기 등이 있습니다.

 

대표적인 예시로는 다음과 같은 것들이 있습니다.

 

- 35S, alpha 인산기-32P는 뼈대 추적에 사용됩니다.

- gamma 인산기-32P는 신호 전달에 사용됩니다.

- 탄소(방사성 표지)는 유기물 추적에 사용됩니다.

- 수소(방사성 표지)는 물질의 양을 확인할 때 사용됩니다.

 

(여기서 말하는 alpha, gamma 인산기는 위의 ATP의 구조에 정리되어 있습니다.)

 

물질의 이동경로를 찾을 때는, 각 그래프의 방사성 동위원소의 peak가 몇 번째로 나타나는지 보면 됩니다.

(Peak가 먼저 나타난 위치에 먼저 방사성 동위원소 물질이 있었던 것이기 때문에 비율이 높은 것은 당연합니다.)