20번
발문
CCCP라는 약제는 미토콘드리아 내막을 가로질러 수소이온(proton)을 운반하고 이로 인하여 내막의 proton gradient 형성을 방해한다. 한때 세계적인 제약회사에서 인체에 소량의 CCCP를 처리하여 비만을 치료하는 방안이 심도 깊게 연구되었던 적이 있다. CCCP가 비만치료제로 활용될 수있는 원리를 설명하시오. (10점)
관련 내용
해설
(서술형 — 모범 답안 미복기)
핵심 내용:
- CCCP(proton uncoupler): CCCP(Carbonyl cyanide m-chlorophenyl hydrazone)는 지질에 용해되는 약한 산성 분자로, H⁺를 미토콘드리아 IMS에서 matrix로 직접 운반(ATP synthase를 우회)
- Proton gradient 소산: ATP synthase를 통하지 않고 H⁺가 유입되므로 proton gradient의 에너지가 열(heat)로 소산됨 → ATP 합성 감소
- ETC 활성 증가: Proton gradient가 줄어들면 세포는 더 많은 NADH/FADH₂를 소비하여 gradient를 복구하려 함 → ETC가 과활성화되어 더 많은 산화 반응 발생 → 지방산, 포도당 산화 증가
- 체지방 감소: 더 많은 영양소를 ATP 대신 열로 연소(thermogenesis 증가) → 체지방 소비 증가 → 비만 치료 가능성
- 독성 문제: 실제로는 ATP 생산이 너무 감소하여 독성(hyperthermia, 세포 사망) 위험이 매우 커 임상 사용 불가