학문
수려한집게벌레191
플라스틱 장난감이나 시트지를 부드럽게 만들기 위해 쓰이던 프탈레이트계 유기 가소제가 환경호르몬으로 작용하는 원인은?
플라스틱 장난감이나 시트지를 부드럽게 만들기 위해 쓰이던 프탈레이트계 유기 가소제가 환경호르몬으로 작용한다고 합니다. 인체 내 세포 수용체 단백질과의 비정상적인 결합 관점에서 설명 부탁드려요.
2개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
예전에 뉴스에서 어린이 장난감에서 유해 물질인 환경호르몬이 검출되었다는 소식을 접한 적이 있을 거예요. 아이를 키우는 입장에서 장난감을 안사줄 수도 없고 걱정도 많이 되었을 거예요. 그러나 모든 제품이 그런것은 아니니 안심하시고 어떻게 환경호르몬으로 작용하는지 설명드릴께요.
프탈레이트계 가소제는 스테로이드 호르몬과 입체 구조 및 전하 분포가 유사하여, 체내 세포 수용체 단백질의 결합 부위에 끼어드는 작용을 합니다. 이 비정상적인 결합은 크게 두 가지 경로로 세포 신호 전달을 교란하는데, 첫째로 안드로겐 수용체 등에 결합해 진짜 호르몬의 접근을 차단하는 길항 작용을 하거나, 에스트로겐 수용체를 오작동시켜 불필요한 신호를 활성화합니다. 둘째로는 대사를 조절하는 핵 수용체인 PPAR에 결합하여 지방 세포 분화와 지질 축적 유전자를 과도하게 발현시킵니다.
정상 호르몬과 달리 분해 제어가 되지 않는 프탈레이트는 수용체 단백질의 구조적 변형과 유전자 전사 복합체의 비정상적 형성을 지속시키고, 결국 세포가 잘못된 단백질을 합성하도록 유도하여 생식 독성과 대사 장애를 유발하는 환경호르몬으로 작용하게 되는 것입니다.
질문자님께 유용한 답변이 되었으면 좋겠네요. 즐거운 하루 되세요.
채택 보상으로 502베리 받았어요.
채택된 답변안녕하세요. 프탈레이트계 유기 가소제가 내분비계 교란물질로 작용하는 이유는 분자 구조가 일부 천연 호르몬과 비슷한 성질을 가져 인체의 호르몬 수용체 단백질과 비정상적으로 상호작용할 수 있기 때문입니다.
프탈레이트는 원래 PVC와 같은 플라스틱을 부드럽고 유연하게 만들기 위해 첨가되는 물질인데요, 이들은 물리적으로 섞여 있는 형태이므로 시간이 지나면서 공기, 먼지, 음식, 피부 등을 통해 조금씩 빠져나올 수 있습니다. 인체에 들어온 프탈레이트는 간에서 대사되어 여러 대사산물로 바뀌는데, 이들 중 일부가 생물학적 활성을 나타냅니다. 호르몬은 원래 특정 세포의 수용체 단백질에 결합하여 유전자 발현을 조절하는데요, 예를 들어 에스트로겐은 에스트로겐 수용체, 안드로겐은 안드로겐 수용체에 결합하여 성장, 생식, 대사 등에 필요한 단백질이 만들어지도록 신호를 전달합니다.
프탈레이트나 그 대사산물은 이러한 수용체의 리간드 결합 부위에 정상 호르몬 대신 결합하거나, 호르몬이 결합하는 것을 방해할 수 있습니다. 이 결합력이 천연 호르몬만큼 강하지는 않지만, 교란을 할 수 있는데요, 호르몬을 흉내 내는 작용제 역할을 하여 일부 수용체를 약하게 활성화하여 실제보다 많은 호르몬 신호가 전달된 것처럼 만듭니다. 또는 호르몬 작용을 방해하는 길항제로 작용하여 정상 호르몬이 수용체에 결합하지 못하게 막아 필요한 신호 전달을 감소시킵니다. 게다가 많은 프탈레이트는 항안드로겐 작용이 비교적 잘 알려져 있는데요, 안드로겐 수용체 신호를 약화시키거나 테스토스테론 생성에 필요한 효소의 활성을 저해하여 정상적인 생식기관 발달과 기능에 영향을 줄 수 있습니다. 이처럼 세포 수준에서는 수용체 단백질의 입체구조와 프탈레이트 분자의 화학적 구조가 부분적으로 맞아떨어져 비정상적인 결합이 일어나고, 결과적으로 수용체의 활성 상태가 변하면서 유전자 발현이 정상과 다르게 조절됩니다. 감사합니다.