리서치 하이라이트

Na+K+ ATP 분해 효소의 결정구조 분석

Nature 502, 7470

Na+/K+ 펌프 또는 Na+/K+ ATP 분해효소는 모든 동물 세포의 세포막에서 발현된다. 이 단백질은 두 개의 칼륨 이온과 교환하여 3개의 나트륨 이온을 세포 밖으로 내보내며, 이때 ATP 분자를 가수분해시키는데, 이를 통해서 세포막을 걸쳐서 Na+와 K+의 농도 구배가 형성되게 된다. Ryuta Kanai등은 돼지의 신장에서 얻어진 Na+/K+ ATP 분해 효소의 다양한 X-선 결정 구조를 밝힌 연구 결과를 발표하였다. 저자들은 Na+ 결합 부위에 대한 분석을 통해서 이러한 ATP 분해효소가 Na+에 대한 친화성이 매우 낮음에도 불구하고 Na+에 특이적인 펌프로서 기능을 하는가와 K+와 Ca2+는 통과하지 못하도록 할 수 있는지에 대해서 밝힐 수 있었다. 이번에 밝혀진 결정 구조는 이러한 ATP 분해효소를억제하는 항생제인 올리고마이신이 3개의 Na+ 이온이 결합된 상태의 인산화된 중간체를 안정화시킴으로써 작용한다는 메커니즘을 밝힐 수 있었다.