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수산화라디칼의 탄생 과산화수소가 모체? 삼중항산소가 출발점이 되어, 하나의 전자를 획득하여 슈퍼옥사이드음이온라디칼이 되고, 다시 또 하나의 전자를 얻어 과산화물이 된다. 바로 여기에 수소 양성자 두 개가 결합되어 과산화수소가 되는 과정들을 자세히 앞 글에서 살펴보았다. 과산화수소의 입장에서 보자면, 최외각 전자 6개로 출발하여 각각 전자를 하나씩 획득하여 8개가 되어 옥텟규칙을 만족시키고 또한 모든 전자가 쌍을 이루었으므로 더 이상 라디칼이라 할 수 없다. 하지만 이 과산화수소는 라디칼 중에서도 가장 악명이 높다 할 수 있는 수산화라디칼을 탄생시킬 수 있다는 점에서 상당히 중요하다. 과산화수소가 수산화라디칼을 만들어 내지 못하도록 미리 사전에 차단시켜 버릴 수 있는 효소를 다행히도 우리 인체는 가지고 있..

약방의 감초, 만병의 근원? 활성산소란 말을 들으면 약방의 감초가 떠오른다. 질병과 관련된 논문이나 연구보고서들을 들으면 어디서나 항상 출석표를 찍는다. 더 나아가 텔로미어(telomere)를 공격하여 노화 촉진에도 관여한다고 한다. 왜 그럴까. 그리고 궁금하다. 활성산소가 대체 무엇인가. 두리뭉실하게 빌런인 건 알겠는데 어떻게 나쁜 건지, 그리고 정말 해롭기만 한 것인지 좀 제대로 세밀하게 알아보고 싶어 작정했다. 활성 산소. 활성된 산소라는 뜻이리라. 그렇다면 활성이 무엇인지부터 시작해 보자. 활성이란? 안정되지 못하고 다른 물질과 쉽게 반응할 수 있는 상태를 활성상태라고 한다. 영어로 Reactive이고 라디칼(radical)이라고도 한다. 안정된 상태의 원자들은 에너지 레벨이 낮고 활성이 적다. ..

2. 세로방향: 족(group, 族) 앞에서 가로의 주기가 전자껍질에 개수에 따른 분류임을 보았고, 원자번호에서 알 수 있는 전자의 개수를 전자껍질과 오비탈에 채워나가는 순서를 아주아주 간단하게 살펴보았다. 그렇다면 세로방향은 무슨 공통적인 성격으로 묶어놓은 것일까? 원자가 최외각 전자(原子價電子) 수에 의한 것이다. 전자를 차례로 채워나갔을 때 마지막 제일 바깥 껍질에 있는 전자로서 화학반응에 직접 참여하는 전자를 원자가 전자라고 한다. 예를 들어 원자번호가 8인 산소는 첫 번째 껍질(K껍질; 1s2)에 2개, 두 번째 껍질(L껍질; 2s2, 2px2, 2py1 spz1)에 6개 총 8개를 채웠다. (주 1] 물론 이 규칙도 예외가 있다.) 이때 최외각껍질은 L껍질은 총 6개로서 원자가 전자가 6개이다..

앞글에 이어... 1. 가로방향: 주기(period, 週期 ) 주기율표의 가로, 즉 주기(period)는 전자껍질에 대한 것이다. 영어로는 electron shells라고 한다. 이 전자껍질들은 각각 특정 에너지 레벨을 가진다. 중앙의 원자핵과 가까울수록 에너지 레벨은 낮고 따라서 안정적이고 반응성이 약하다. 안쪽 껍질에 있는 전자들은 원자핵에 강하게 끌려있어 다른 원자와의 결합과 같은 활동에는 관여 하지 않는다. 아주 바깥쪽의 껍질, 에너지 레벨이 높고 반응성이 높은 전자들이 바깥세상의 다른 원자를 힐끗힐끗 두리번거리며 전자 교환을 꾀한다. 원자핵으로 부터 먼 껍질은 그만큼 반지름이 크고 공간이 커지므로 에너지가 높다. 그래서 원자핵으로부터의 일탈(?)도 가능하지 않겠는가. (교실에 맨 뒷줄에서 선생님..

처음으로 돌아가 원자부터 다시 공부하자. 인체와 관련된 공부를 하다 보면 맞부딪히는 벽이 있다. 화학이다. 그것도 기초 화학. 중고등학교 때 문과라는 이유로 그토록 박대했던 이들이 결국은 나를 반격한다. 이것이 바로 카르마인가. 기초적인 화학 지식이 없이 유기물이나 생물을 이해한다는 것은 불가능한 것 같다. 물론 어느 선까지의 이해를 목적으로 하는 가에 따라 다르겠지만 분명히 한계를 느끼게 된다. 그런 순간들이 많이 있다. 뭔가 하나가 잘 이해가 안 가거나 납득이 안되면 진도를 못 나가는 앞이 꽉 막힌 나 같은 사람은 그 답답함을 이길 수가 없다. 대체 왜? 이건 또 머지?? 언젠가는 내가 그 바닥까지 끝까지 함 가볼 테다라는 오기가 생길 때도 있고... 건강 관련 글들을 읽을 때마다, 내 반려동물 이름..

앞선 글에서 AGEs의 생성요인이 인체 내부에 있는지 아니면 외부로부터 기인하는지에 따라 내인성과 외인성으로 구분했었다. 담배 및 담배연기[1], 공해나 자외선과 같은 환경적 요인들도 있지만 외인성 요인 중 가장 큰 비중을 차지하는 것은 역시 식품을 통해서 이다. 이글에서는 바로 식품을 통해 체내로 들어오는 AGEs에 대해 알아보자. 마이야르 반응 식품에 이용되는 당화는 캐러멜처럼 시각적으로 좋은 느낌을 주고 무엇보다도 맛과 풍미를 더하여 우리의 입을 즐겁게 하려는 것이 아마도 가장 큰 목적일 것이다. 유통기한을 늘려주는 효과도 있다. 그래서 대량으로 생산되어 꽤 오랜 기간 동안 진열될 수 있는 정제식품이 거의 가공되지 않은 음식들보다 식이성(dietary AGEs; dAGE)를 더 많이 포함하고 있을 ..

당화를 측정할 수 있는 방법 1. 당화혈색소(HbA1c, glycated hemoglobin, hemoglobin A1C) 검사 체내의 당화 수준을 알아보는 가장 대중적이고 보편적으로 사용되는 검사 방법이다. 정기적으로 하는 건강검진 시에 추가하여 받을 수 있다. 이 검사는 혈색소 중에서 당화된 즉 포도당과 결합된 비율을 측정한다. 높은 수치는 평균적으로 높은 혈당 농도를 의미한다. 혈색소가 당화 되면 그 상태로 남아있게 되는데, 이는 혈색소를 운반하는 적혈구가 수명을 다하고 사멸할 때까지 지속된다. 일반적으로 적혈구는 순환 중에서 약 120일 동안 수명을 가지고 고 이 기간 동안 당화된 혈색소(HbA1c) 분자를 측정하여 해당 기간 동안의 평균 혈당 수준을 추정할 수 있다. HbA1c 측정은 해당 적혈..

AGEs는 크게 2가지 주요 메커니즘을 통해 인체의 여러 프로세스에 부정적인 영향을 끼치는 것으로 알려져 왔다. 첫 번째는 앞선 글에서 살펴봤듯이, 단백질과 결합하여 이를 변형시키고 더 나아가 주변의 단백질과의 교차 결합(cross-link)을 통해 그 변형을 심화시키고 확장시키는 직접적인 메커니즘과, 다양한 세포 표면에서 AGE와 결합하는 특정 수용체를 이용하는 간접적인 방법이 그것이다. 이글에서는 두 번째 메커니즘, 즉 그 수용체에 대해 살펴보자. RAGE와 결합하는 AGEs를 비롯한 다양한 리간드들 1992년 소의 폐에서 처음 분리되어 AGEs 수용체라는 역할로 인해 RAGE라는 이름을 갖게 되었고 [1], AGEs와의 상호작용에 중점을 두고 연구가 되었으나, 이후 연구가 계속되는 과정에서 AGEs..

AGEs의 분류 현재까지 AGEs가 혈액, 조직 및 음식물에서 다양하게 발견되었다. 수많은 AGEs를 분류해 보는 방법은 여러 가지가 있을 수 있다. 두 가지 자료를 소개한다. 첫 번째는, AGEs를 아래표와 같이 화학 구조, 형광 발광 능력, 분자량 및 생리학적 중요성에 기반하여 나눠어 놓은 자료가 있어 소개해 본다. [1] 또 다른 연구에 따르면, AGEs는 구조적 특징에 초점을 맞춘 분류와 변형된 단백질에 초점을 맞춘 분류 두 가지로 명명될 수 있다[2]. 먼저, AGEs의 구조에 따른 분류는 화합물의 화학 구조와 특성에 기반한다. 이 분류 속하는 AGEs로서 가장 많이 연구된 주요 AGEs에는 N-카복시메틸리신(CML), 펜토시딘(pentosidine), 크로스라인(crossline), 피랄린(p..

AGEs 형성경로 1. 마이야르 반응 AGEs이 생성되는 가장 대표적인 방법으로, CML (arboxymethyl lysine; 카복시메틸리신), 펜토시딘(Pentosidine), 피랄린(Pyrraline) 등이 그 대표적 예이다. 1-1 초기당화산물(가역적) 간단한 반응과 다단계 반응들을 모두 거쳐 일어나는 복잡한 분자과정을 통해 형성된다. 포도당이나 또는 그 외 반응성 당의 친 전자성격을 가진 카르보닐기가 아미노산(특히 대표적인 염기성 리신 또는 아르기닌 잔기)의 free 아미노기와 반응하여 쉬프염기(Schiff Base)를 형성한다. 이 때 불안정한 상태의 쉬프염기는 추가적인 화학적 재배열을 통해 보다 안정적인 케토아민중간체 (Amadori 생성물)을 형성하게 된다. 여기 까지는 짧게는 며칠에서 수..