리서치 하이라이트

칼슘 펌프 구조 분석

Nature 450, 7172

P형 ATP 분해효소는 모든 진핵 세포 및 다양한 원핵 세포에서 궁극적인 중요성을 가지고 있는 양이온 펌프이다. 이번 주 네이처에 발표된 3편의 연구 논문에서는 이러한 P형 ATP 분해효소의 중요한 구성 요소 중에 하나에 대한 구조 및 기능을 밝힌 연구 결과들이 발표되었다. 표지 사진은 Na+, K+ 펌프를 약 3.5Å의 해상도로 밝힌 Morth 등의 연구 결과와 함께, 약 50여년 전에 Na+, K+ 의존성 ATP 분해효소를 발견한 J.C. Skou의 연구 노트를 보여주고 있다. Morth의 연구 결과를 통해서 칼륨이 결합하는 부위 및 전압에 의한 조절 메커니즘에 대한 힌트를 얻을 수 있었다. 일부 실험은 Skou의 실험과 유사했었다. Olesen 등은 근소포체(sarcoplasmic reticulum) 칼슘 펌프인 Ca2+ ATP 분해효소의 결정 구조와 함께 보완적인 기능과 함께 칼슘 전송되는 완전한 메커니즘을 밝힌 연구 결과를 발표하였다. 식물과 곰팡이에서는 세포 내 이온 항상성 및 세포막 전위가 또 다른 형태의 P형 ATP 분해 효소인 세포막 H+ ATP 분해 효소에 의해서 조절된다. Pedersen 등은 이 효소에 대한 X-선 구조 분석 결과를 발표하였으며, 이 효소들이 급격한 전기 화학적인 그 어떻게 양성자를 펌프 하는지를 밝힐 수 있었다.