1 호르몬
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| 글루카곤을 이루는 29개의 아미노산이 서열 순으로 나열된 모습. | |
| 서열 | NH2-His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Asn-Thr-COOH |
1.1 개요
글루카곤(Glucagon)은 이자의 랑게르한스섬[1]의 α세포에서 분비되어, 인슐린과는 반대로 혈당량을 증가시키는 역할을 하는 호르몬이다.
1920년대에 킴볼(Kimball)과 멀린(Murlin)이 이자 추출물을 연구하다가 고혈당을 일으키는 물질을 발견하고, 1923년, 그들은 그 물질을 글루카곤이라고 이름 붙여 발표한다. 이후 1950년대 후반에 이르러 아미노산 배열이 밝혀졌고, 방사 면역 분석 기술이 개발됨에 따라, 1970년대에 글루카곤과 관련된 질병이 밝혀지기 시작했다.
1.2 역할
글루카곤은 간에 저장된 글리코겐을 포도당으로 분해하거나, 당의 신생합성[2]을 촉진해 혈당량을 증가시킨다. 그리고 지방 분해를 통해 포도당 생성속도를 조절한다.
혈당의 조절은 글루카곤, 인슐린, 갑상선 호르몬(T3, T4), 성장 호르몬, 아드레날린, 자율신경들이 관여하는데, 그중에서도 인슐린과 자주 엮인다. 그 이유는 글루카곤과 함께 이자(췌장)에서 같이 분비되는 인슐린이 글루카곤의 길항작용[3]을 하기 때문이다. 즉, 글루카곤이 혈당량이 부족할 때 분비되어 혈당을 증가시킨다면, 인슐린은 혈당량이 많을 때 분비되어 혈당량을 감소시키는 역할을 하는 것이다. 하지만 그렇다고 해서 평소엔 아예 글루카곤이 분비되지 않는 것은 아니다. 평소에도 일정량의 인슐린과 글루카곤은 분비되고 있으며, 혈당량에 따라 분비량이 올라갔다 내려갔다 한다. 이는 다른 길항작용을 하는 호르몬들(아드레날린과 아세틸콜린 등)도 마찬가지이다.
1.3 작용
글루카곤은 간세포 세포막의 G단백질 연결 수용체(G protein-coupled receptor, GPCR)인 글루카곤 수용체에 결합하여 그 작용을 끌어낸다.
글루카곤이 GPCR에 결합하면 그것이 G단백질을 활성화시키게 되고, 그렇게 활성화된 G단백질은 아데닐산 고리화효소(adenylate cyclase)를 활성화시켜 버린다.[4] 이렇게 활성화된 아데닐산 고리화효소는 그 이름 그대로 AMP를 가지고 cAMP(cyclic AMP)를 마구마구 생산하게 된다. 많은 농도로 불어난 cAMP는 단백질 인산화효소A의 활성화를 유도하고, 그 효소들은 가인산분해효소인산화효소(phosphorylase kinase)를 활성화시키며, 이는 글리코겐 인산화효소 b를 인산화시켜 글리코겐 인산화효소 a가 되게 한다.헷갈린다. 이 효소가 바로 글리코겐을 조각내어 글루코오스-1-인산의 형태로 분해되게 만든다.
이 과정에서 활성화된 단백질 인산화효소 A는 PFK-2/FBPase-2[5]를 인산화해 활성화시키는 작용도 가지고 있다. 이 때문에 글루카곤이 작용하게 되면 과당-2,6-이인산의 농도가 낮아져서 PFK-1[6]의 작용이 떨어지고 FBPase-1[7]의 작용은 반대로 살아나[8] 간에서 해당과정(glycolysis)을 저해하고 포도당신생합성(gluconeogenesis)을 촉진하기도 한다.
1.4 용도
파일:NAVCdJ7.jpg
인슐린 분비가 정상보다 훨씬 적기 때문에 혈당이 너무 높아지는 당뇨병 환자는 직접 인슐린을 주사해야 하는데, 지나치게 많은 양을 주사하거나 평소보다 식사를 적게 했을 경우, 생각했던 것 이상으로 혈당이 떨어지게 된다. 즉 저혈당이 오게 되는데, 심각한 저혈당은 목숨을 잃을 수도 있는 위험한 상태이다. 이 때 보통 당분이 많은 포도당 캔디나 초콜릿 같은 식품을 먹어서 대처하지만, 환자가 결국 정신을 잃거나 그 외 이유로 음식을 먹을 수 없으면 글루카곤을 주사한다.[9] 가루로 된 글루카곤을 물에 녹여서 사용하며, 아주 빠른 속도로 혈당이 올라가 회복된다. 단, 부작용으로 두통이나 구역질이 일어날 수 있으며, 또한 항응고제와 상호작용을 하여 출혈을 일으키는 경향이 있다.
베타 차단제[10] 중독을 치료하는 데도 쓰인다. 베타 아드레날린이 작용하는 과정 중에 2차 전달자로서 cAMP가 쓰이는데 글루카곤이 이 cAMP의 농도를 증가시켜 주기 때문. 같은 이유로 아드레날린에 저항성을 가지고 있는 아나필락시스 환자에게 혈압을 높이기 위한 수단으로 쓰이기도 한다. 당연히 부작용의 위험[11]이 있기 때문에 의사와 상담 후 처방받아 이용한다.
1.5 여담
- 아직 글루카곤의 생성경로가 밝혀지진 않았다. 현재로써는 중추신경계에 의존하여 생산되는 것으로 여겨지고 있다.
- 중학교 2학년 과학에서 간단하게 다루나, 큰 비중을 차지하지 않는다.
- 생명 과학Ⅰ에서 인슐린과 글루카곤의 혈당 조절 과정에 대해 배운다. 3단원에서 중요한 주제로 나오고,
수험생들의 혼돈으로 인한 실수를 유발하기 위해학평, 모평, 수능의 단골 문항으로 등장한다. 관련된 문제는 보통 혈당 그래프가 제시되는데, 인슐린과 혼동하지 않도록 자료 파악을 정확히 해야 틀리지 않을 수 있다.
1.6 관련 문서
2 VOCALOID 오리지널 곡
2.1 개요
글루카곤(グルカゴン)은 메구리네 루카의 VOCALOID 오리지널 곡이다. 2015년 8월 29일 니코니코 동화에 업로드되었다. 작곡가는 사이버 선더 사이다로 유명한 EZFG. 참고로 보컬은 일본어 음원이 아닌 V2 영어 음원을 쓴 것이며 코러스로 V4X 영어, 일본어 음원을 같이 썼다.
2.2 영상
2.3 가사
| もう二度と無い機会かも 모 니도토나이 키카이카모 두 번 다시 없을 기회일지도 ガチでレア過ぎるチャンスを 가치데 레아스기루 챤스오 정말 너무 리얼한 찬스를 虎のような目で眈々と 토라노 요나 메데 탄탄토 호랑이 같은 눈으로 날카롭게 睨みきかせ窺うの 니라미키카세 우카가우노 찍어눌러 노리는 거야 ランダム過ぎるグッドラックを 란다무스기루 굿도랏쿠오 너무 랜덤한 굿 럭을 見つける意味に後付けを 미츠케루 이미니 아토즈케오 찾아내는 의미에 후기를 減らし続けるライフゲージも 헤라시츠즈케루 라이후 게지모 계속 줄여 나가는 라이프 게이지도 残りも少し僅かでしょう 노코리모 스코시 와즈카데쇼 남은 것도 조금 얼마 안 되겠지 「そういう時代だから」だと 소이우 지다이카라다토 '그런 시대니까'라며 諦めるのに慣れていく 아키라메루노니 나레테 이쿠 포기하는 것에 익숙해져 가 熱く燃える激情を求めてるのに 아츠쿠 모에루 게키죠오 모토메테루노니 뜨겁게 불타는 격정을 원하는데 分けて分けて分けてあげることしか 와케테 와케테 와케테 아게루 코토시카 나누고 나누고 나눠 주는 것 밖에 私にはできないから 와타시니와 데키나이카라 나는 할 수 없으니까 解いて解いて解いてあげることしか 토이테 토이테 토이테 아게루 코토시카 풀고 풀고 풀어 주는 것 밖에 私にはできないから 와타시니와 데키나이카라 나는 할 수 없으니까 あげてあげてあげてあげられるとこまで 아게테 아게테 아게테 아게라레루 토코마데 올리고 올리고 올려 줄 수 있는 데까지 あげて差しあげるから 아게테 사시아게루카라 올려서 들어 올리니까 見つけにいこう 望むがまま 미츠케니 이코 노조무가 마마 찾아내러 가자 바라면서 委ね任された役目なの 유다네마카사레타 야쿠메나노 맡겨진 역할인 걸까 グカルカカカグゴン グルカゴン 구카루카카카구곤 구루카곤 구카루카카카구곤 글루카곤 相当やばい状態かも 소토 야바이 죠타이카모 상당히 위험한 상태일지도 毅然スタイルなアイツも 키젠 스타이루나 아이츠모 의연히 스타일리시한 그 녀석도 猫撫で声でニャーニャーと 네코나데고에데 냐냐토 고양이 쓰다듬는 소리로 야옹 야옹거리며 誇りを捨ててへつらうの 호코리오 스테테 헤츠라우노 명예를 버리고 아첨하는 걸까 少しだけの嘘達も 스코시다케노 우소타치모 조금뿐인 거짓말들도 山と化してしまった塵も 야마토 카시테 시맛타 치리모 산이 되어버린 먼지도[13] 受け続けてるダメージも 우케츠즈케테루 다메지모 계속 받고 있는 대미지도 そろそろリミット超えるでしょう 소로소로 리밋토 코에루데쇼 슬슬 리미트를 넘겨버리겠지 どういう時代だったのなら 도이우 지다이닷타노나라 어떤 시대였다면 チカラを出せているのだろう 치카라오 다세테 이루노다로 힘을 낼 수 있는 거겠지 かつて無い程の異常を感じてるのに 카츠테 나이 호도노 이죠오 칸지테루노니 전에 없던 정도의 이상을 느끼고 있을 텐데 促し促してあげることしか 우나가시우나가시테 아게루 코토시카 재촉하고 재촉해 주는 것 밖에 私はできないから 와타시와 데키나이카라 나는 할 수 없으니까 進めて進めてあげることしか 스스메테 스스메테 아게루 코토시카 나아가게 하고 나아가게 해 주는 것 밖에 私はできないから 와타시와 데키나이카라 나는 할 수 없으니까 あがってあがってあげられるとこまで 아갓테 아갓테 아게라레루 토코마데 올라가고 올라가 줄 수 있는 데까지 あげて差しあげるから 아게테 사시아게루카라 올려서 들어 올리니까 探しにいこう 思うがまま 사가시니 이코 오모우가 마마 찾으러 가자 생각하면서 揺るぎようのない定めなの 유루기요노나이 사다메나노 흔들림 없는 결정된 것인 걸까 ググルルカグカゴン グルカゴン 구구루루카구카곤 구루카곤 구구루루카구카곤 글루카곤 どうしたらいいかな 擦れ違い 도시타라 이이카나 스레치가이 어떻게 하면 좋을까 스쳐 지나가 どうでもいいなら 見向きもしない 도데모 이이나라 미무키모 시나이 어찌 되어도 좋다면 돌아보는 것도 하지 않아 不甲斐無いとか焦燥とか 燻り感じてるのなら 후가이나이토카 쇼소토카 쿠스부리칸지테루노나라 칠칠맞지 못하다던가 초조라던가 맺히듯 느낀다면 面倒だとか言いながら 楽しさ感じてる なぜか 멘도다토카 이이나가라 타노시사 칸지테루 나제카 귀찮다던가라고 말하며 즐거움을 느껴지 왜일까 抑えていられないのならば 鼓動鳴り止まないのならば 오사에테 이라레나이노나라바 코도 나리야마나이노나라바 억눌려 있을 수 없는 것이라면 고동이 멈추지 않는 것이라면 もっと上へ 못토 우에에 좀 더 위로 あげてあげてあげてあげることしか 아게테 아게테 아게테 아게루 코토시카 올리고 올리고 올려 주는 것 밖에 私にはできないなら 와타시니와 데키나이나라 나는 할 수 없다면 あがってあがっていただくことしか 아갓테 아갓테 이타다쿠 코토시카 올라가고 올라가 주시는 것 밖에 私にはできないなら 와타시니와 데키나이나라 나는 할 수 없다면 あげてあげてあがっていきやがれ 아게테 아게테 아갓테 이키야가레 올리고 올려서 올라가 가버려라 あげて差し上げるから 아게테 사시아게루카라 올려서 들어 올리니까 見つけにいけ 望むがまま 미츠케니 이케 노조무가 마마 찾아내러 가라 바라면서 探しに行こう 思うがまま 사가시니 이코 오모우가 마마 찾으러 가라 생각하면서 グルカグルカゴグルカゴグルカゴカ 구루카구루카고구루카고구루카고카 구루카구루카고구루카고구루카고카 グルカゴカルグルカゴカルグルカゴ 구루카고카루구루카고카루구루카고 구루카고카루구루카고카루구루카고 ググカルルルルゴカカカカグゴゴゴカゴグル 구구카루루루루고카카카카구고고고카고구루 구구카루루루루고카카카카구고고고카고구루 ググルルカカゴゴゴン 구구루루카카고고곤 구구루루카카고고곤 グルカゴン 구루카곤 글루카곤 |
- ↑ 이것을 처음 발견한 독일의 의사 랑게르한스의 이름을 딴 불규칙한 세포군이다. 인슐린이 분비되는 세포군이기도 하다(인슐린은 랑게르한스섬의 베타 세포에서 생성된다). 여담이지만 랑게르한스섬의 섬은 우리가 아는 그 섬(島) 맞다. 이 기관의 일부가 이자액에 떠 있는 것이 섬과 흡사하기 때문. 고등학교 생명 과학1 에는 이자섬으로도 쓰인다. 랑게르한스섬이라는 단어가 너무 어렵기 때문이라고. 무라카미 하루키는 이걸 가지고 '랑겔한스 섬의 오후'라는 제목의 수필을 쓰기도 했다.
- ↑ 당질 코르티코이드의 주요한 역할 중의 하나이다.
- ↑ 서로 반대되는 역할을 맡는 것.
- ↑ 이 과정을 자세히 말하면, 우선 글루코오스의 수용체에의 결합 이후 변형된 단백질의 구조는 G단백질의 α소단위 내 GDP 분자가 다른 GTP 분자로부터 인산을 받아 GTP가 되게 한다. 그 영향으로 G단백질은 α소단위와 βγ복합체로 해리되며, 여기서 α소단위가 다른 효소에 영향을 끼치는 것이다.
- ↑ phosphofructokinase-2/fructose-2,6-biphosphatase. 과당-6-인산으로부터 과당-2,6-이인산을 만드는 반응을 촉진하거나 그 반대작용도 하는 효소이다. PFK-2 부분과 FBPase-2 부분으로 나뉘어져 있다. 단백질 인산화효소 A는 PFK-2 부분을 인산화시킨다. 인산화 시 과당-2,6-이인산에서 과당-6-인산을 만들고 인산화가 안 되었을 시 그 반대작용을 한다.
- ↑ phosphofructokinase-1. 해당과정에서 과당-6-인산을 과당-1,6-이인산으로 바꿀 때 쓰이는 효소이다.
- ↑ fructose-1,6-biphosphatase. 이는 해당과정의 반대과정이라 할 수 있는 포도당신생합성에서 과당-1,6-이인산을 과당-6-인산으로 바꿀 때 쓰인다.
- ↑ 과당-2,6-이인산은 PFK-1의 작용을 촉진하고 FBPase-1의 작용을 저해한다.
- ↑ 환자가 직접 섭취를 못 하는 것도 있지만 의식을 잃은 환자에게 저런 음식을 먹이다간 기도가 막혀서 사람 구하려다가 죽이는 경우가 있다.
- ↑ 심장 박동수와 심장의 운동량을 줄여주는 약물로 협심증, 고혈압 등을 치료하는 데 쓰인다.
- ↑ 내성 같은 일반적인 약물에도 적용되는 부작용 외에도, 글루카곤이 원래 혈당을 높이기 위한 호르몬이다 보니 혈당이 높아지는 부작용이 당연히 생기기 마련이다.
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- ↑ 塵も積もれば山となる(치리모 츠모레바 야마토 나루: 티끌 모아 태산)