글라이신
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| IUPAC명 | 2-aminoacetic acid | ||||
| 분자식 | C2H5NO2 | ||||
| 분자량 | 75.07 | ||||
| 1자 부호 | G | ||||
| 3자 부호 | Gly | ||||
| 분류 | 비극성 | ||||
글라이신(Glycine, 글리신)은 HO2CCH2NH2의 화학식을 갖는 유기물이다. 글라이신은 20개의 기본 아미노산 중의 하나로 동물 단백질에서 흔히 발견된다. 글라이신의 3자 부호는 Gly이며, 1자 부호는 G이며, GGU, GGC, GGA, GGG의 코돈으로 암호화된다. 글라이신의 측쇄는 수소(-H)이며, 이는 모든 아미노산 중에서 가장 작고 기본적이다. 이런 성질 때문에 글라이신은 다른 아미노산이 쉽게 들어갈 수 없는 작은 공간을 채울 수 있으며, 이런 성질 때문에 글라이신이 다른 아미노산으로 바뀔 경우 다른 아미노산이 공간을 제대로 채우지 못해 단백질의 구조가 바뀌기 쉽다. 따라서 시토크롬 C, 미오글로빈, 그리고 헤모글로빈과 같은 단백질의 진화 과정에서 쉽게 다른 아미노산으로 바뀌지 않았다. 또한 글라이신은 아미노산 중에서 광학 활성을 띠지 않는 유일한 아미노산이다. 이는 글라이신의 측쇄가 수소이며, 이는 아미노산에 기본적으로 붙어있는 수소와 동일하기 때문에 카이랄 화합물을 형성하지 않기 때문이다. 1/3의 비율로 글라이신을 포함하는 콜라겐을 제외한 다른 단백질들은 글라이신을 적게 함유한다.
생합성
글라이신은 인체에서 합성될 수 있기 때문에 비필수아미노산에 속한다. 세린과 엽산이 반응해서 CH2-엽산과 물을 만들고 수소만 남기는 반응인데, 이 반응은 세린 하이드록시메틸 전이효소에 의해서 촉매된다.
생리학적 역할
생체합성 중간물질로서의 역할
글라이신은 수많은 종에서 구성물질로 쓰인다. 포르피린의 핵심전구체인 아미노레불린산은 글라이신과 숙시닐 조효소 A가 된다. 글라이신은 모든 퓨린의 중심 C2N 아단위를 제공한다.
신경전달물질로서의 역할
글라이신은 중추 신경계, 특히 척수, 뇌간, 시신경의 중추신경계에서 신경전달억제물질이다. 글라이신 수용체가 활성화되면, 염화이온이 이온투과수용체를 통해서 뉴런으로 들어오게 되고, 이는 억제성시냅스후전위를 유발한다. 스트리키닌은 이온투과성 글라이신 수용체의 길항제이다. 글라이신은 NMDA수용체 에서 글루탐산과 공동작용물질로 작용한다. 척수에서의 글라이신의 저해적 역할과는 대조적으로, 이런 작용은 흥분성인 글루탐산염 수용체에서 촉진된다. 글라이신의 반수치사량(LD50)은 쥐에게 경구투여시 7930mg/kg 이며, 대부분 과흥분상태에 의해서 사망한다.
성간물질에서의 존재
1994년, 루이스 시드너가 이끄는 일리노이 대학교 어바나-샴페인의 천문연구팀이 우주에서 글라이신 분자를 발견했다고 주장했다. 추가 연구가 있은 뒤 그 주장은 받아들여지지 않았다. 9년 뒤인 2003년, 타이완국립대학교의 Yi-Jehng Kuan과 Steve Charnley는 그들이 성간물질에서의 세 개 근원으로부터 성간 글라이신을 검출했다고 주장했다. 그들은 라디오파를 이용해서 글라이신임을 입증할 수 있는 27개의 스펙트럼 선을 얻었다고 주장했다. 컴퓨터 시뮬레이션과 실험실에서의 시도에 따르면, 단순한 유기분자를 포함한 얼음이 자외선에 노출되면 글라이신이 생길 수도 있다. 2004년 10월, 시드너와 협력자들은 2003년의 Kuan의 글라이신에 대한 주장을 재연구했다. 발견에 대한 강한 검증 결과, 시드너는 Kuan의 세개 근원 어디에서도 글라이신이 발견되지 않았음을 보였다. 글라이신의 발견에 관한 주장은 더 구체화가 되어야 한다. 이 발견들은 지구 밖의 생명체의 존재를 증명하지는 않지만, 성간물질에서 아미노산이 생성될 수 있음을 보임으로써, 우회적으로 지구의 생명체가 우주에서 날아왔다는 포자가설을 뒷받침할 수도 있다.
