단세포 미생물인 연두벌레의 주행성을 파악하는
광도피 반응센서로서 「광활성 아데닐산 시크라제」 발견
岡崎國立공동연구기구 기초생물학 연구소의 渡 正勝 조교수등은 단세포 미생물인 연두벌레의 주행성을 파악하는 광도피 반응센서로서 「광활성 아데닐산 시크라제(PAC)」를 발견했다.
PAC는 지금까지 알려진 아데닐산 시크라제와는 전혀 다른 타입으로, 동정된 것은 처음. 앞으로 신경의 주행방향 등 생명활동을 제어하는 세포기능 광스위치등으로의 응용을 기대할 수 있으리라 보고 있다.
PAC가 청색광에 반응하는 센싱 기능, 얻어진 정보의릴레이 기능, 릴레이에 기초한 에펙터(효과기) 등 세 가지 역할을 한다는 것을 밝혔다는 것이 포인트.또한 빛에 대한 도피반응만을 나타내어 빛을 느껴 밝은 곳으로 모이는 광집합반응에 전혀 기여하지 않는다는 것도 밝혀냈다.
이번 발견은 연두벌레의 세포에서 빛을 느끼는 것은 편모(鞭毛)의 기부 근처의 PFB라고 불리는 부분이라는 것에 주목. 이 PFB를 취출하여 비타민B2의 일종인 플라빈을 포함하는 단백질을 정제, 분석하여 플라빈 단백질이 청색광에서 활성화되는 아데닐산 시크라제라는 것을 밝혔다.
아데닐산 시크라제는 효소의 일종으로, 생체세포의 정보전달계에서 세컨드 메센저역할을 하는 사이클릭 AMP(cAMP)를 만들었다.
그러나 퍼스트 메센저로서는 기능하지 않으며, 제 1차 빛 수용 기능을 갖지 않는다는 것이 알려졌다.
渡 조교수 등은, 지금까지 연두벌레의운동에 관계되는 빛은 자외선A파(UVA)와 청색광이며, 이 반응에 플라빈이 관여한다는 것을 밝힌 바 있다. (NK)
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