분자 커뮤니케이션: 프리온 형성에 대한 산(酸)의 이야기
오랜만에 번역글 하나. "파스퇴르"를 제외한 인명은 번역 안 함.

분자 커뮤니케이션: 프리온 형성에 대한 산(酸)의 이야기
Mick F. Tuite (영국 켄트 대학교)
http://dx.doi.org/10.7554/eLife.22256

포도 주스가 맛있는 알코올 음료가 되는 과정은 생각만큼 간단하지 않다. 효모 Saccharomyces cerevisiae는 포도 안에 원래 존재하던 당을 발효시켜 에탄올과 이산화까스이산화탄소를 만든다. 그런데 포도는 다른 과일과 마찬가지로 L-말산을 포함하고 있고, 이는 신맛을 내기 때문에 양조장에서는 L-말산을 더 맛있고 '부드러운' 맛을 내는 L-젖산으로 바꾸는 과정인 말산-젖산 발효(malolactic fermentation)를 이용한다(역주: 구글해보니 이 단어를 "젖산 발효"로 많이 번역해서 쓰는데 젖산을 발효시킨다는 의미로 오해될 소지가 있어 나는 "말산-젖산 발효"로 쓰겠다).

다양한 박테리아가 말산-젖산 발효를 수행할 수 있다. 이들 박테리아는 포도 껍질에 처음부터 존재할 수도 있고, 양조장에서 알코올 발효가 끝난 다음에 첨가할 수도 있다. Oenococcus oeni는 양조장에서 자주 사용되는 박테리아로, 말산-젖산 발효를 일으키는 다른 박테리아들과는 달리 효모가 당을 알코올로 발효시키는 작업을 방해하지 않는다는 장점을 가지고 있다.

루이 파스퇴르(Louis Pasteur)는 140년 전 최초로 젖산을 생산하는 박테리아와 와인 발효의 실패율이 연관되어 있음을 발견했다. 하지만 우리는 이제서야 와인 생산 과정에 벌어지는 이 박테리아들과 효모의 복잡한 상호작용을 이해하기 시작했다. 이는 특히 (지난 달 사망한) 고(故) Susan Lindquist와 현재 스탠포드 의학대학원에 몸담고 있는 Daniel Jarosz의 연구에 크게 빚지고 있다. 이번 eLife에서는 스탠포드의 David Garcia와 하버드 의학대학원의 David Dietrich, Jon Clardy, 그리고 Jarosz가 수행한 연구를 소개한다. 이 연구에서 저자들은 특정 박테리아가 생산한 젖산이 발효 효모의 [GAR+] 프리온 생산을 촉발시킨다는 사실을 발견했다.

프리온은 단백질이 스스로를 유지하고 다른 단백질들이 적응할 수 있도록 구조 및 기능 변화를 일으킬 때 형성된다. 이로써 단백질의 유전 가능한 형태("아밀로이드 형태"라고 불린다)가 만들어지고, 이 형태가 모여서 단백질 덩어리를 이룬다. 하지만, 다른 효모 프리온과는 달리, [GAR+]의 세포간 전파는 유전 가능한 아밀로이드와 상관이 없다. 도리어, 효모 세포에서 [GAR+] 프리온이 형성되는 과정에는 두 가지 다른 단백질들이 관여하는 것으로 알려져 있다. 그렇다면 [GAR+] 프리온이 무슨 일을 하기에 와인 발효를 망치는 것일까?

[GAR+] 프리온을 전달받은 세포는 탄수화물 대사 과정을 뜯어고쳐 새로 프로그래밍한다. 다른 탄소 공급원에 비해 포도당을 먼저 분해하도록 하는 오래된 메커니즘을 중단시키고, [GAR+] 세포들은 (심지어 포도당이 존재하는 환경에서도) 다양한 탄소 공급원들을 이용해 대사를 진행할 수 있다. 이는 양조업자들에게는 비극인데, [GAR+] 세포들은 다른 세포들에 비해 생산하는 에탄올의 양이 더 적고, 이에 따라 젖산을 생산하는 박테리아의 성장도 늦춰지기 때문이다.

Jarosz와 Lindquist가 이전에 수행한 연구에 따르면, 많은 종류의 박테리아가 (분자량이 작은) 화학 신호를 분비해 다양한 효모 종에서 [GAR+]을 생산하게 한다. 이 화학 신호는 효소에 의해 분해되지 않기에, 연구자들은 이 신호가 아마 (단백질이 아니라) 대사 물질일 것이라고 가정했다. 이번 논문은 바로 L-젖산이 이 신호 물질임을 보였다.

이는 L-젖산이 유일한 신호 물질이라는 의미는 아니다. 게다가, 놀랍게도 많은 수의 젖산 생산 박테리아가 [GAR+] 프리온을 유도하지 않는다. 이 중에는 O. oeni가 있는데, 이 박테리아가 프리온을 유도하지 않는다는 점이 와인 생산에 적합한 또 하나의 장점이 된다. 효모와 말산-젖산 발효에 관여하는 박테리아들 간의 상호작용이 그 안에 존재하는 종들의 조합에 따라 달라진다는 것이 알려진지는 50년이 넘었지만, 이제서야 우리는 왜 그러한 차이가 존재하는지 이해하기 시작했다.

[GAR+] 프리온의 화학적 구조와 젖산이 그 프리온 구조를 유도하는 방법에 대해서는 더 연구가 필요하다. 하지만, 이번에 발견된 이 새로운 커뮤니케이션 메커니즘은 그 자체로 중요한데, 이는 이 메커니즘이 천연 환경에 있는 효모와 박테리아 모두에게 이로운 결과를 가져다 주기 때문만이 아니라, 이 메커니즘 덕분에 파스퇴르가 140년 전에 처음으로 관찰한 사실을 마침내 설명할 수 있게 되었기 때문이다.

--

연구가 안 되니 이런 게 재밌네 --;
by 로보스 | 2016/12/16 08:02 | |과학| | 트랙백 | 덧글(0)
트랙백 주소 : http://lovos.egloos.com/tb/3192166
☞ 내 이글루에 이 글과 관련된 글 쓰기 (트랙백 보내기) [도움말]

:         :

:

비공개 덧글

◀ 이전 페이지 다음 페이지 ▶



즐겁게 살아야죠. :)
by 로보스
Calendar
메모장
카테고리
|소개|
|일기|
|감상|
|과학|
|과학사|
|잡념|
|작업|
* 홈페이지 ('02-'03)
* 네이버 블로그 ('05-'06)
최근 등록된 덧글
ㅍㅍ님// 반갑습니다. 과..
by 로보스 at 08/16
fluorF님// 양자역학의 ..
by 로보스 at 08/16
漁夫님// ㅎㅎㅎ 저는 이..
by 로보스 at 08/16
제가 여태까지읽은글중에..
by ㅍㅍ at 08/15
재미있는 이야기네요.. ..
by fluorF at 08/14
오 저도 이름을 아는 양반..
by 漁夫 at 08/11
비밀글님// '그 분'이신가..
by 로보스 at 07/24
비밀글님// 이메일로 연락..
by 로보스 at 07/24
비밀글님// 반갑습니다...
by 로보스 at 07/24
배지트님// 방문 감사합..
by 로보스 at 07/24
ㅇㅇ님// 반갑습니다. ..
by 로보스 at 07/24
와우 도움되네용
by 배지트 at 05/31
항기호 2는 언제나오나요?..
by ㅇㅇ at 05/23
http://dx.doi.org/10.100..
by 로보스 at 05/03
유키님// 아니 뭐 지금 ..
by 로보스 at 04/21
'옆 동네'라니...ㅠㅠ...
by Yuki37 at 04/20
유키박사님// 그러게나 ..
by 로보스 at 04/14
최박사님, 요새 하시는..
by Yuki37 at 04/13
잘 읽었습니다님// 이런 ..
by 로보스 at 04/13
이렇게 번역해서 포스..
by 잘 읽었습니다 at 04/08
최근 등록된 트랙백
공정혼합물의 융해/빙결
by Adagio ma non tanto
동양학 최고수 남회근! ..
by 도서출판 부키
(연재할 수 있을지 모..
by THIS STORY ver 3.0 ..
그립다는 느낌은 축복이다..
by 도서출판 예문당 - 함께..
[책] 젊은 베르테르의..
by 월풍도원(月風道院) -..
이글루 파인더

rss

skin by zodiac47