질환과 건강의 기전 ; 유전자발현 스위치(후성유전학)과 단백질 번역후 변형(PTM-Postranslational Modification)
DNA가 생명 청사진의 출발점이라는 사실에는 이론의 여지가 없다.
한마디로 유전자만이 세포의 기능과 세포 자체의 본질을 좌지우지하는 것이 아니라 유전자에 들러붙을 수 있는 단백질이나 특정한 화학물질 등도 유전자 발현에 영향을 준다는 것이다.
유전자는 변하지 않지만 식이와 환경, 습관만 조절해 주면 유전자발현(후성유전)과 단백질번역후 변형-glycosylation(효소적 당화)을 통해서 건강과 질환은 얼마든지 조절 할 수 있다.
- 유전자발현 ; DNA -> 전사 -> RNA ->번역 ->미성숙 단백질, 즉 생명현상을 수행하는 단백질(효소, 호르몬, 신경전달물질, 당단백, 단백다당, 콜라겐 등)을 만드는 기초과정
- 후성유전학(유전자발현의 On-Off 스위치) ; 유전자 발현과정중에서 DNA 염기서열의 변화 없이 DNA에 붙는 화학성분이나 단백질에 의해서 나타나는 유전자 기능의 변화가 유전되는 현상을 연구하는 학문이다.
- 유전자 발현을 조절하는 3가지 스위치 ; 히스톤변형, DNA메틸레이션, 마이크로RNA
- 단백질 번역후 변형 ; 유전자 발현후 생성된 미성숙 단백질에 여러 물질을 붙여서 3,4차원 구조로 변형하여 생명현상의 기능 수행이 가능한 성숙 단백질/당단백/단백다당을 만드는 과정(대표, 인산화, 비효소적 당화/Gylcosylation, 메틸화, 아세틸화 등) 을 만드는 과정
- 효소적 당화(Glycosylation) – PTM단백질 번역후 변형의 하나로 미성숙단백질에 소포체와 골지체에서 11가지 글리칸을 효소작용에 의해 단백질에 붙여서 당당백, 단백다당, 뮤코다당체, 당지질을 만든다
- 7코어 자연치유시스템의 구조와 기능 ; 이런 과정을 통해서 생성된 성숙 단백질/당단백/단백다당 등은 효소, 호르몬, 신경전달물질, 성장인자, 싸이토카인, 세포벽 수용체 등의 역할을 하여 7코어 자연치유시스템/자연치유력(7가지 건강유지 기능)의 구조를 만들고 그 기능을 수행한다
- 이 과정이 잘못되면 질환으로 진행한다
즉 질병은 조상탓이 아니라 환경탓이다!!!
(환경, 영양)을 통해서 질병경로를 바꿀 수 있다…
건강유지 기전 Vs 질환 발병의 기전
1) 환경과 습관, 영양이 후성유전(유전자 스위치)을 통해 유전자발현을 조절함으로써 질환과 건강을 결정한다
2) 환경과 습관, 영양이 PTM(단백질번역후 변형)의 조절을 통해서 건강과 질환을 결정한다..
3) 환경과 습관, 영양이 효소적 당화(Glycosylation)의 조절을 통해서 건강과 질환을 결정한다.
4) 환경과 영양이 7코어 자연치유시스템의 구조와 기능(특히 대사와 세포간 신호전달)을 조절하여 건강과 질환을 결정한다
영양공급과 신진대사가 정상인 경우에는 필요한 글리칸은 신진대사(헥소사민 생합성 경로 PPP 경로)를 통해 만들어진다.
영양불균형이 있거나 독소, 염증, 활성산소, 당독소 환경으로 정상적인 신진대사가 무너진 경우는 외부에서 글리칸이 많이 함유된 MAC(Microbiota Accesible Carbohydrate = 앰브로토스)를 외부에서 공급해주어야 한다 = conditionally essential nutrients
1. 환경과 습관, 영양이 후성유전(유전자스위치)을 조절해 질환을 결정한다.
환경과 습관, 영양이 질환을 결정한다
운동, 영양, 환경은 유전자에 영양을 주어 유전자 발현을 건강한 방향, 혹은 질환 방향으로 영향을 준다… 유전자 영향보다 더 크다.
DNA 메틸화, 히스톤변형 및 마이크로RNA 등을 가역적으로 개선시키는 대표적인 음식으로 많이 연구되고 있는 것이 제니스테인(Genestein), 강황(Curcumin), 녹차(EGCG), 레스베라트롤(Resveratrol) 등이 있다. 이들 생물학적 활성 음식(Bioactive Foods)는 각각 후성 유전학 기전에서 주요 효소나 단백질에 작용하여 유전자 발현에 영향을 준다.
- 후성유전물질 – 유전자 발현의 스위치를 켜고 끌 수 있는 물질,, 메칠, 아세틸기 등
암 ;
암은 유전자의 돌연변이보다 환경, 영양, 습관으로 인한 후성유전과 PTM이상이 80%이상이다..
암줄기세포와 후성유전학
유전자분화요법 – 암줄기세포를 정상 세포로 적절히 분화하는 기술
줄기세포가 말단세포로 분화하는 과정은, 바꿔 말하면 그 말단세포에 어울리는 유전자들의 스위치만을 켜고, 작동하지 말아야 할 유전자들은 침묵시키는 과정이기도 하다. 즉, 메틸기 같은 후성유전물질이 유전자의 특정 염기에 달라붙어 작동 스위치를 켜거나 끄는 과정이 진행된다.
유전자 발현 조절하기
후성유전자 ; 유전자 스위치 On Off를 조절하여 유전자 발현을 정상화시켜 MFP, UFP 예방하기
PTM(단백절 번역후 변형), 특히 효소적 당화(Glycosylation)를 정상화하기,
정상적 효소적 당화를 방해하는 것이 당독소, 염증, 중금속, 환경독소다..
방법
1. 해독치료
2. 맟춤 영양공급
3, 습관변화
자연치유력을 회복하여 노화와 만성 난치성질환을 해결할려면 후성유전의 스위치를 조절하라
특히 엽산을 비롯한 베타인, 콜린 및 비타민 B 군들은 DNA에 메틸기(-CH3)를 전달하는 핵심 영양제다(methyl donor).
후성유전의 스위치를 조절하는 인자들
운동, 식단, 환경 및 감정과 같은 요인이 후성 유전 스위치를 조정하여 건강와 질환을 결정합니다
- 태어나기 전 – 엄마의 자궁내 환경, 엄가가 먹는 음식, 영양소, 엄마의 술/담배, 약물, 호르몬, 운동
- 임신중 음식 ; 비타민B9, 12, 콜린, 베타인 , 제니스테인
- 임신 중 환경호르몬 비스페놀A
- 운동- 유전자 활성화 (운동시작시 스트레스반응-유전자 발현, 시간이 경과함에 따라 대사관계-유전자 활성화
- 알콜 ; 질병유발유전자의 저메티화로 스위치가 켜져서 질환을 일으킨다
- 담배 – 암억제 유전자가 과메틸화되어 암억제 스위치가 꺼져서 암발생한다
- 약물 –
- 중금속 – 유전자의 저메틸화로 생식능력 감퇴와 암 일으킨다
- 세균-바이러스감염 – 감염억제유전자 의 저메틸화
- 생활환경 – 메칠화 변한다
- 스트레스 – 메틸화 변화 , 해마부위의 신경세포의 히스톤 메칠화 증가하여 유전자 억제, 스트레스 대처능력 저하
2. 환경, 습관, 영양이 단백질번역후 변형(PTM - Post Translational Modification)의 조절을 통해서 노화와 질환을 결정한다
번역 후 변형(posttranslational modification)이란
세포내에서 mRNA로부터 단백질의 합성이 종료된 후 발생하는 단백질의 모든 구조적 변형을 의미한다. 주로 단백질의 인산화, 효소적 당화(glycosylation, glycation이 아니다), 유비퀴틴화, 수모화, 이황화 결합, 아세틸화, 메틸화 등 공유결합에 의한 변형을 포함한다.
단백질의 번역 후 변형의 중요성
3차원구조의 폴딩이 되야 단백질이 안정화되 그 기능이 오래 유지된다
완벽한 3차원 구조로 폴딩은 단백질이 정상적인 기능을 하는데 필수적이다, 단백질의 일부분은 unfolding될수 있다
폴딩이 실패하면 생성된 단백질은 불활성화된다
일정 온도 이하나 이상일 때, 심한 산성환경, 물리적인 힘, 화학물질에 의한 변성은 단백질이 접힙이 풀림(unfolding)이 되거나 변성(denature)된다
효소적 당화가 안되어 잘못 접힘(misfolding)된 단백질은 독성물질로 작동될 수 있다
– 많은 퇴행성 뇌질환(AD, 파킨손병)과 알러지 등의 질환들이 unfolding, misfoding과 관련되어 있다
– 알츠하이머 치매는 misfolding된 단백질인 아미로이드의 축적과 관련이 있다
– 알러지 질환에서 잘못된 폴딩과 관련되어 면역과정에서 어떤 항원/단백질에 대한 항체/단백질의 생성이 안된다
효소적 당화(glycosylation)의 중요성
단백질의 당화(glycosylation)은 전사후 변형과정에서 소포체(ER)와 골지체에서 특수한 효소반응에 의해 일어난다
일반적으로 소포체(ER)에서 일어나는 당화(glycosylation)는 폴딩을 도와서 미성숙단백질을 성숙한 활성이 있는 단백질로 만들어 단백질을 안정화(Stable)와 시키고 오랜동안 기능을 유지할 수 있게 하고, 단백질에 당화를 시킴으로써 단백질의 기본 기능보다 더 다양한 역할을 할 수 있게 한다
세포간 결합과 정보전달(수용체)을 위해 필요하다..
유전자 발현과 여러 단백질번역후 변형을 통해 만들어진 생면현상을 수행하는 성숙단백질과 당단백, 단백다당 등은 효소, 호르몬, 신경전달물질, 성장인자, 싸이토카인, 수용체, 콜라겐합성 등의 역할을 수행하고 7코어 자연치유(7코어 생리적 기능) 구조를 만들고 그 기능을 수행한다…
이 과정이 잘 못되면 질환으로 이행한다
글리코 실화는 단백질 접힘 / 구조, 단백질 트래 피킹, 안정성, 생물학적 활성, 면역 원성, 수용체 리간드 인식 / 결합 및 혈류에서 분자의 반감기를 포함하는 광범위한 생물학적 기능을 담당합니다. 이 경로가 건강한 기능 상태에서 변경되면 많은 병리가 발생할 수 있습니다. 비정상적인 글리코 실화는 선천성 글리코 실화 장애 (CDGs)로 통칭되는 광범위한 장애 그룹과 관련이 있습니다.
더욱이, 비정상적인 글리코 실화는 류마티스 관절염 및 IgA 신 병증과 같은 면역 체계의 장애와 관련이 있으며 현재 수년 동안 암에서 잘 확립되어 있습니다.
3 환경, 습관, 영양이 효소적 당화(glycosylation)의 조절을 통해서 노화와 질환을 결정한다
당화장애의 원인
1) 선천성 당화 결함 ; 당화에 필요한 효소 결함
① 영아 돌연 사망증후군
② 신증후군
③ 비늘증
④ 저혈소판증
⑤ 신부전 등
2) 활성산소나 염증을 일으키는 여러 요인들(독소들, 산화적 스트레스 유발 요인) –> 소포체 스트레스(ER STRESS) 증가
–> 정상적인 당화과정을 방해 –> UPP(unfolding protein), MPP( misfolding protein) 생성
① 당화(glycation)손상을 일으키는 흰설탕(white sugar)나 액상과당(캔디, 과자, 빵종류, 탄산음료)이 들어 있는 음식의 과다 섭취
② 최종당화산물(AGEs )이 포함된 음식(도넛, 바베큐된 고기, 케이크, 콜라, dark colored soda pop ) 과다 섭취
③ 흡연 공기오염
④ 스트레스
⑤ xenobiotics, 중금속, 농약, 발암물질, 식품첨가제, 방부제
⑥ 자외선, 일반화장품속 화학계면활성제, 방부제, 색소/향기첨가제, 침투 증강제)
3) 여러 독소들 및 염증, 활성산소들에 의해서 이미 만들어진 당단백, 세포벽의 당사슬을 파괴 혹은 손상
4) glycan 결핍
또는 당화에 절대적으로 필요한 8종의 glycans(glyconutrients당영양소)의 결핍이나 부족시에도 정상적인 당화가 방해되어 정상적인 당단백, 당지질 등이 생성이 줄어듦으로 면역력도 떨어지고 많은 질환들이 생기게 된다,
- glycans은 포도당을 이용해 PPP(인산오탄당 경로)를 통해서 합성되나 결핍시 글리칸 함유 특수 섬유소를 장내의 프로바이오틱스가 소화한 것을 우리가 흡수해서 사용할 수 있다
즉 위의 4가지 원인에 의해서
당단백(단백질의 glycosylation) 기능, 당질영양소가 돕는 아래 기술된 기능들이 역할을 못하게 된다
진핵 세포는 세포 내, 세포 표면 및 그 너머에서 기능하는 글리칸이라고 하는 수백 가지 유형의 당 사슬을 합성합니다. 세포 내에서 글리칸은 단백질 접힘, 안정성, 회전율 및 세포 내 트래피킹에 영향을 미칩니다[ Varki et al., 2009 ]. 세포 표면에서 그들은 세포-세포 결합, 수용체-리간드 상호작용, 신호전달 복합체의 조립, 세포외 기질에 대한 결합, 조직 패턴 형성, 림프구의 이동 등에 영향을 미치거나 결정합니다[ Varki et al., 2009]. 동일한 글리칸은 다른 단백질 또는 다른 설정에서 다르게 기능할 수 있습니다. 이러한 3차원적 복잡성은 글리칸의 역할을 이해하는 것을 어렵게 만들지만 신체에 많은 생리학적 기능에 대한 매우 민감한 미세 조정 메커니즘을 제공합니다. 정상적인 글리코실화를 방해하는 것이 여러 인간 장기 시스템에서 중등도에서 중증 병리를 유발한다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.
40개 이상의 희귀 유전성 글리칸 생합성 장애가 확인되었습니다[ Jaeken et al., 2008 ; 그루뉴발트, 2007 ; 프리즈, 2007 ; Marquardt와 Denecke, 2003 ]. 이들 중 대부분은 새로 정의된 글리코실화의 선천적 장애(이전에는 탄수화물 결핍 당단백질 증후군 및 디시알로트랜스페린 발달 결핍 증후군으로 불림)입니다. 근육-눈-뇌 질환 및 워커-바르부르크 증후군과 같은 다른 질환은 잘 알려져 있지만, 글리코실화와의 관계에 대한 설명은 병태생리에 대한 새로운 통찰력을 제공하고 치료 가능성을 열어줍니다.
4 환경, 습관, 영양이 7코어 자연치유시스템(특히 대사 조절)을 통해서 노화와 질환을 결정한다
모든 대사(소화대사, 분해대사, 합성대사)는 세포내의 미토콘드리아에서 생성되는 ATP를 이용한다,,
미토콘드리아 기능 이상은 당뇨병 및 대사증후군, 알츠하이머병, 파킨슨 병, 암 등 만성, 난치성 질환 발생과 연관이 높음이 알려져 있다 ..
내 몸의 건강유지시스템/7코어 자연치유시스템의 구조를 만드는 과정, 즉 유전자발현(DNA-RNA-미성숙단백질합성)–성숙당백질/당단백(PTM단백질번형후 변형/Glycosylation)에서 구조/자연치유력 및 생명현상을 수행하는 물질(성숙단백질, 당단백)을 만드는데 여러 영양소가 필요하고 특히 글리칸 영양소(잃어버린 영양소)가 필요하다.
우리 몸의 7코어 자연치유시스템은 대사를 포함한 6가지 치유시스템의 구조와 기능이 정상적으로 만들어져야 건강이 유지되고 예방되고 치유될 수 있다.. 이 때 많은 영양소가 필요하다
- 대사가 정상인 경우는 헥소사민 생합성 PPP경로를 통해 글리칸 생성
- 영양불균형이 있거나 독소, 염증, 활성산소, 당독소 환경으로 정상적인 신진대사가 무너진 경우는 ; 외부에서 글리칸이 함유된 MAC(Microbiota Accesible Carbohydrate)를 외부에서 공급해주어야 한다… 이런 경우를 conditionally essential nutrient라 한다
환경, 습관, 영양이 7코어 자연치유시스템(특히 대사 조절)을 통해서 노화와 질환을 결정한다
① Assimilation(영양,흡수) ; 소화/흡수/장내미생물 – 위장관은 건강의 중추기관이다..
② 항상성 조절시스템=우리 몸 컴퓨터의 운영시스템 ; 세포 및 장기, 시스템 사이 통신 구조
신호전달물질( 신경전달물질/호르몬/면역사이토카인/줄기세포 성장인자)과 수용체(당단백, 당사슬 중요)
③ 면역 시스템 – 1,2,3차 면멱구조와 시스템, 항산화방어시스템
④ 해독시스템– 해독효소, 오토파지
⑥ 에너지생성 시스템, 미토콘드리아 기능 – 효소
⑦ 복구/재생시스템 : 세포내 골격(cytoskelton)-세포막-당단백-세포외기질(ECM)-근골격계 구조적 균형 (효소와 줄기세포 관여)
환경과 영양이 건강과 질환을 결정한다
1, 생명의 탄생
2. 생명현상의 수행
3. 세포
4. 인슐린저항성
5. 면역&염증 불균형
1) 인플라마좀 ; 작용기전, 질병 발달에서의 역할, 그리고 치료법
7. 취약성(유전적, 후천적)과 환경이 = 만성질환을 발생시킨다
취약성이 있으면 미세한 양의 환경독소에도 민감하게 반응한다..
