[하이드로젠라이프,활성산소]
활성산소
- 이글은 동아일보 2005. 11. 11자 과학칼럼에 나온 내용입니다. -
활성산소는 일반인에게 암 같은 질병을 일으키고 노화를 촉진시키는 '독성물질'로 주로 인식되고 있다. 하지만 10년 전부터 활성산소의 좋은 면이 주목받기 시작했다. 활성산소가 세포의 성장에 필수적이란 점이 드러났기 때문이다. 최근에는 이화여대 연구팀이 활성산소가 장내 세균의 증식을 막는다는 사실도 밝혀냈다.
세포 내의 단백질과 유전자는 활성산소의 공격을 받으면 모두 망가지는데, 체내에 이를 보수하는 메카니즘이 있지만 완벽하지 않다. 활성산소는 뇌에서 신경세포를 공격해 파킨슨병 같은 뇌질환을 일으키고 인체 곳곳에서 유전자를 망가뜨려 암을 유발시킨다.
활성산소는 세포 내부의 작은 기관인 미토콘드리아에서 주로 생긴다. 체내에서 쓰이는 보통 산소보다 불안정해서 반응성이 증가된 여러 종류의 산소를 통칭한다. 보통 산소는 안정된 분자상태이고 활성산소는 여기에 전자들이 더 붙은 상태이다. 미토콘드리아는 몸속에 들어온 영양분과 산소를 이용해 에너지를 만들어내는 공장이다. 바로 에너지 생산 도중에 '오염물질'처럼 활성산소가 나오는 것이다.
미토콘드리아가 활성산소를 만들어 내는 것은 10억년 전의 복수를 하는 것이라고 하는데,,
미토콘드리아의 정체는 10억 년 전 세포에 침입한 박테리아였다는게 학계의 중론이다. 고등생물의 유전자는 대부분 세포의 핵안에 있으며, 핵 바깥에 있는 미토콘드리아 역시 고유의 유전자를 가지고 있다. 침입자 미토콘드리아는 세포를 공격하는 대신 공생관계를 맺고, 세포 안에 들어가 에너지 공장 역할을 하며 세포에 봉사한다. 그 대가로 세포는 영양분을 제공하여 자신이 분열할 때 미토콘드리아도 함께 분열하도록 허용한다. 미토콘드리아가 세포에 굴복해 갇혀 지내는 것이므로 활성산소를 냄으로써 세포에 복수를 하고있는 것으로 해석할 수 있다.
10년 전부터 활성산소가 세포의 성장과 분화에 긍정적인 역할을 한다는 사실이 드러났고 최근 그 구체적인 메카니즘이 밝혀지고 있다. '퍼록시레독신'이란 항사화 단백질이 활성산소를 잡아먹으면 세포가 증식을 멈춘다는 사실을 알아냈으며, 특히 퍼록시레독신이 없는 생쥐에서 혈관세포의 이상 증식 현상을 확인했다. 활성산소가 세포에 계속 성장 신호를 보내기 때문이다. 반면 활성산소가 몸에 아예 없으면 세포는 자라지도 분열하지도 못할 운명에 처한다.
활성산소는 세균 증식을 억제해 염증을 막기도 한다. 장내 세균 수가 많아지면 '듀옥스'란 효소가 활성산소를 만들어 살균작용을 한다는 사실을 이화여대 분자생명과학부에서 밝혀내었고 '사이언스'지에 4일자에 소개되어 활성산소가 적당히 있으면 세포가 성장하는 걸 돕고 너무 많으면 세포를 죽인다는 사실이 명백해졌다고 한다.
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