[생물 임용 노트]대사 - 2) 대사 조절과 글리코젠 대사: ATP의 조절

ATP의 조절

세포 내 전형적인 ATP 농도는 약 5mM이다. ATP 소모 시 ATP는 ADP 혹은 AMP 형태로 바뀌어 존재한다.

→ [ATP] / [ADP] 비율은 ATP, ADP, AMP를 보조인자로 사용하는 모든 반응에 영향을 준다.

예> ATP + Glucose → ADP + G-6-P(Glucose-6-phosphate)

 

여기서 화학평형 상수 K'_eq = [ADP]_eq × [G-6-P]_eq / [ATP]_eq × [Glucose]_eq = 2 × 10³ 으로 정의된다.

즉 [ATP]/[ADP]의 변화는 평형 상수에 영향을 미치므로 화학반응에 영향을 주게 된다.

(상수의 값은 항상 일정하므로 [ADP]와 [ATP] 농도의 변화는 화학반응을 통한 평형 유지를 야기한다)

AMP의 경우 ATP에 비해 농도가 낮아 더 민감한 지표가 된다. 같은 양의 변화라도 AMP 변화가 더 크게 나타나기 때문이다.

특히 AMP의 변화는 AMPK(AMP-activated protein kinase)라고 하는 카이네이스를 활성화해 대사를 조절하게 된다.

AMPK 활성화에 의한 대사 변화 개요

위와 같은 대사 조절에 요구되는 기작은 다음과 같다.

1> 반대 방향 경로의 동시작용 억제를 통한 효율성 극대화 예> 포도당 신생성 ↔ 당분해

2> 대체 경로를 ㅌ오한 대사 물질의 적절한 대분 예> 당분해, 오탄당경로

3> 유기체 요구에 따른 적절한 연료 유입 예> 포도당, 지방산

4> 생성물 축적 시, 생합성 경로 차단