세포가 산소를 처리하는 놀라운 방법과 2019년 노벨 생리의학상
(How the Cell Handles Oxygen: A Nobel Prize Discovery.
Another Amazing Body Function Discovered – Cellular Oxygen Regulation)
by Henry L. Richter, PhD.
2019년의 노벨 생리의학상은 3명의 연구자에게 수여되었다. 그들은 인체의 세포가 산소 농도를 자동적으로 조절하는 방법을 발견했다. 산소의 양은 항상 섬세한 균형이 유지되어야 한다. 너무 적으면 세포는 제대로 신진대사를 할 수 없고, 너무 많으면 과도하게 혹사되는 상태가 되기 때문이다. 최근 Chemical & Engineering News(C&EN, 2019. 10. 7)에 게재된 기사에서 그 수상에 대해서 다음과 같이 설명하고 있었다 :
.세포의 조절과 규제는 경이롭다. Credit: Illustra Media.
2019년 노벨 생리의학상은 세포생물학에서 패러다임 전환으로 묘사된, 산소의 역할에 관한 연구를 수행한 세 명의 연구자들에게 돌아갔다.
세포가 산소 부족을 감지하고 적응하는 방법을 발견한, 미국 하버드 대학 데이나-파버 암연구소의 윌리엄 케일린(William G. Kaelin Jr) 교수, 영국 옥스퍼드 대학과 프랜시스크릭 연구소의 피터 랫클리프(Peter J. Ratcliffe) 교수, 미국 존스홉킨스 의과대학의 그레그 서멘자(Gregg L. Semenza) 교수가 선정되었는데, 이들은 약 1백만 달러의 상금을 공동으로 받게 되었다.
지구상의 대부분의 생명체들은 생존하기 위해서 산소를 대사하도록 진화했지만, 세포 내에 산소가 너무 많거나 적으면 치명적일 수 있다. 케일린, 랫클리프, 서멘자는 세포 내에서 산소 감지에 관여하는 단백질들과 이들이 상호 작용하는 방식을 확인했다. 그들의 연구는 발달생물학 및 암 연구와 같은 분야에 대한 통찰력을 제공하고, 암 치료제와 빈혈 치료제의 개발로 이어질 수 있다.
여기에서 생명체에 절대적으로 필수적인, 고도로 복잡한 신체 기능의 또 다른 예가 언급되고 있는 것이다. 이 과정이 어느 시점까지는 존재하지 않았던 것처럼, “지구상의 생명체들이 진화시켰다...”라고 이 기사가 설명하는 것은 우스꽝스럽다. 진화의 무작위 과정을 통해서 생명체가 그 과정을 진화시켰다면, 그 이전에는 어떻게 살아남을 수 있었는가?
C&EN 기사는 그들이 이해한 것처럼 그 메커니즘을 이렇게 설명하고 있었다 :
세 연구자의 발견은 저산소증 유발인자(hypoxia-inducible factor, HIF)라고 불리는 한 전사인자(transcription factor)의 작용을 중심으로 이루어진다. 정상적인 산소 조건 하에서, 세포 효소는 HIF-1α 라 불리는 HIF의 성분을 하이드록실화하여, 또 다른 단백질인 VHL에 의해 인식될 수 있게 한다. VHL이 HIF-1α에 결합할 때, 그것은 전사인자를 단백질을 처리하는 세포기계에 의해서 파괴되도록 표시한다. 그러나 세포의 산소 농도가 낮거나, 일부 질병 상태에서는 HIF-1α가 파괴로 표시되지 않아, 저산소 반응에 관여하는 유전자의 스위치를 켤 수 있다.
산소 감지는 세포가 저산소 또는 고산소 조건에 적응하여 신진대사를 할 수 있도록 해주며, 이는 세포 건강에 매우 중요하다고 포시스(Forsyth)는 설명한다. 많은 생리 기능들이 이 과정을 통해 미세하게 조정되며, 산소 감지가 질병 치료의 핵심이다. 예를 들어, Torisel과 Zortress는 HIF를 표적으로 하여, 신체의 종양에 영양분을 공급하는 혈관의 수를 줄이려고 시도하고 있다.
세포가 건강할 수 있도록 해주는데 반드시 필요한 신체 기능들이 너무도 많다. 또 하나 염두에 두어야 할 것은 신체의 온도 조절이다. 우리는 건강을 의미하는 “37℃”에 익숙하다. 체온은 세포가 정확한 속도로 영양분을 대사하여 세포를 적절히 따뜻하고 건강하게 유지함으로써 생성된다. 세포에서 체온을 측정하는 것은 무엇이며, 정확한 방식으로 열 생성을 조절하는 것은 무엇인가? 그것은 정말로 매우 정확하게 일어나고 있다!
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사람의 몸은 심히 기묘하고 기이하게 만들어졌다. “내가 주께 감사하옴은 나를 지으심이 심히 기묘하심이라 주께서 하시는 일이 기이함을 내 영혼이 잘 아나이다”(시편 139:14). 이러한 경이롭도록 복잡하고 정교한 기능이 무작위인 과정으로 우연히 생겨났을 것이라는 주장은 관측 사실을 무시하는 강력한 편견에 의한 매우 불합리한 주장인 것이다.
*관련기사 : 노벨 생리의학상, 美케일린 등 3명…“세포의 산소이용 연구” (2019. 10. 7. 문화일보)
http://www.munhwa.com/news/view.html?no=20191007MW184050852279
노벨생리의학상 과학자들, 산소에 적응하는 세포 신비 밝혀 암치료 길 열다(2019. 10. 7. 동아사이언스)
http://dongascience.donga.com/news.php?idx=31606
출처 : CEH, 2019. 11. 2.
주소 : https://crev.info/2019/11/how-the-cell-handles-oxygen/
번역 : 미디어위원회
세포가 산소를 처리하는 놀라운 방법과 2019년 노벨 생리의학상
(How the Cell Handles Oxygen: A Nobel Prize Discovery.
Another Amazing Body Function Discovered – Cellular Oxygen Regulation)
by Henry L. Richter, PhD.
2019년의 노벨 생리의학상은 3명의 연구자에게 수여되었다. 그들은 인체의 세포가 산소 농도를 자동적으로 조절하는 방법을 발견했다. 산소의 양은 항상 섬세한 균형이 유지되어야 한다. 너무 적으면 세포는 제대로 신진대사를 할 수 없고, 너무 많으면 과도하게 혹사되는 상태가 되기 때문이다. 최근 Chemical & Engineering News(C&EN, 2019. 10. 7)에 게재된 기사에서 그 수상에 대해서 다음과 같이 설명하고 있었다 :
.세포의 조절과 규제는 경이롭다. Credit: Illustra Media.
여기에서 생명체에 절대적으로 필수적인, 고도로 복잡한 신체 기능의 또 다른 예가 언급되고 있는 것이다. 이 과정이 어느 시점까지는 존재하지 않았던 것처럼, “지구상의 생명체들이 진화시켰다...”라고 이 기사가 설명하는 것은 우스꽝스럽다. 진화의 무작위 과정을 통해서 생명체가 그 과정을 진화시켰다면, 그 이전에는 어떻게 살아남을 수 있었는가?
C&EN 기사는 그들이 이해한 것처럼 그 메커니즘을 이렇게 설명하고 있었다 :
세포가 건강할 수 있도록 해주는데 반드시 필요한 신체 기능들이 너무도 많다. 또 하나 염두에 두어야 할 것은 신체의 온도 조절이다. 우리는 건강을 의미하는 “37℃”에 익숙하다. 체온은 세포가 정확한 속도로 영양분을 대사하여 세포를 적절히 따뜻하고 건강하게 유지함으로써 생성된다. 세포에서 체온을 측정하는 것은 무엇이며, 정확한 방식으로 열 생성을 조절하는 것은 무엇인가? 그것은 정말로 매우 정확하게 일어나고 있다!
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사람의 몸은 심히 기묘하고 기이하게 만들어졌다. “내가 주께 감사하옴은 나를 지으심이 심히 기묘하심이라 주께서 하시는 일이 기이함을 내 영혼이 잘 아나이다”(시편 139:14). 이러한 경이롭도록 복잡하고 정교한 기능이 무작위인 과정으로 우연히 생겨났을 것이라는 주장은 관측 사실을 무시하는 강력한 편견에 의한 매우 불합리한 주장인 것이다.
*관련기사 : 노벨 생리의학상, 美케일린 등 3명…“세포의 산소이용 연구” (2019. 10. 7. 문화일보)
http://www.munhwa.com/news/view.html?no=20191007MW184050852279
노벨생리의학상 과학자들, 산소에 적응하는 세포 신비 밝혀 암치료 길 열다(2019. 10. 7. 동아사이언스)
http://dongascience.donga.com/news.php?idx=31606
출처 : CEH, 2019. 11. 2.
주소 : https://crev.info/2019/11/how-the-cell-handles-oxygen/
번역 : 미디어위원회