16번
발문
HIDS라는 유전병은 Sterol 합성 기전에서 필수적인 Mevalonate Kinase의 기능이 돌연변이로 상실되어 나타나는 유전병이다. 아래 그림과 연관시켜 질병의 원인을 유추해보자. (E, 3점)
(Sterol 합성 경로 및 Isoprenoid → Farnesyl/Geranylgeranyl → 단백질 anchor 그림)
관련 내용
해설
Mevalonate Kinase의 역할:
Mevalonate Kinase는 Mevalonate → Mevalonate-5-phosphate 반응을 촉진하는 효소로, 이소프레노이드(Isoprenoid) 합성 경로의 핵심 단계에 관여한다. 이 경로를 통해 Farnesyl pyrophosphate 및 Geranylgeranyl pyrophosphate가 생성된다.
HIDS 발병 원리 (Lipid anchor 관점):
- Mevalonate Kinase 기능 상실 → Isoprenoid 합성 불가
- Farnesyl 및 Geranylgeranyl 그룹 생성 불가
- Lipid anchor 중 Farnesylation 및 Geranylgeranylation 불가
- Ras, Rho, Rab 등 신호전달 단백질들이 세포막에 결합(anchoring)하지 못함
- 단백질이 세포막에 고정되지 않아 활성 형태(GTP-결합 상태)로의 전환 및 신호 전달 불가
- 특히 면역세포의 신호전달 이상 → 염증 반응 과활성화 → HIDS 증상(주기적 발열, 염증)
또한 이 경로에서 Sterol(콜레스테롤) 자체의 합성도 감소하지만, HIDS의 주요 메커니즘은 isoprenoid 부족으로 인한 단백질 membrane anchoring 결함으로 이해된다.