프로테오글리칸 기능, 노화, 영양제 섭취 한번에 알기

프로테오글리칸은 우리 몸의 중요한 구성 요소로서 다양한 조직, 특히 결합 조직의 구조와 기능에서 중요한 역할을 합니다. 콘드로이친과 글루코사민, 글루타치온 등 최근에 유명해진 성분들은 모두 이 프로테오글리칸을 합성시키기 위해 섭취해왔던 것이라고 할 수 있는데요. 오늘은 이 프로테오글리칸에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

 

프로테오글리칸?

프로테오글리칸은 우리 몸에서 자연적으로 발생하는 고분자 당단백질입니다. 지금까지 잘 알려져있지는 않았지만 세포 사이의 공간을 채우고 지지력을 만드는 등 우리 몸의 구조에 있어 알려지지 않은 영웅의 역할을 해왔습니다. 벽돌이 몸의 세포들이라면 프로테오글리칸은 벽돌 사이의 석재와 같은 역할을 하는 것입니다. 대부분의 다른 체내 조직과는 달리 프로테오글리칸은 주로 세포외 기질로 이루어져 있습니다.

 

프로테오글리칸 분류

프로테오글리칸은 글리코사민로이칸(Glycosaminoglycans, GAGs) 사슬의 특징 및 크기 등에 따라 다양하게 구분될 수 있습니다.

 

• 글리코사민로이칸(GAGs) 사슬의 특징에 따른 구분 : 글리코사민로이칸(GAGs)은 반복되는 이삭향 단위로 이루어진 긴 비가지 분자입니다. 프로테오글리칸은 자기에게 붙어있는 글리코사민로이칸의 유형에 따라 분류될 수 있으며 콘드로이틴 황산, 데르마탄 황산, 헤파린 황산, 헤파란 황산, 그리고 케라탄 황산 등이 이에 포함됩니다.
• 크기에 따른 구분 : 프로테오글리칸은 크기에 따라 큰 프로테오글리칸과 작은 프로테오글리칸으로 구분할 수 있습니다. 큰 프로테오글리칸에는 주로 연골에서 발견되는 아그레칸과 혈관 및 피부에서 주로 발견되는 버시칸이 포함되며 작은 프로테오글리칸에는 데코린, 빅리칸, 파이브로모듈린, 루미칸 등이 포함됩니다.

 

프로테오글리칸의 생성

프로테오글리칸은 단백질 생산을 담당하는 세포 내부의 거친 소포체에서 합성됩니다. 합성 후에는 골지체에서 모양을 잡고, 단백질들을 포장하고 분배하는 공간으로서의 역할을 하는 체내 공장인 골지 본체로 이동됩니다. 이후 이들은 소포체를 통해 세포외 기질로 이동하게 되며, 그곳에서 아래와 같은 다양한 기능을 수행하게 됩니다.

 

프로테오글리칸의 기능 및 역할

프로테오글리칸은 단순히 세포외 기질을 메꾸는 물질이 아니며 전체적인 구조를 유지하는 데에 핵심적인 역할을 하고 성장 인자와 상호작용하여 세포 증식에 있어서도 중요한 역할을 합니다.

 

연골 내 프로테오글리칸

인간 및 다양한 동물의 체내 여러 곳에서 발견되는 유연한 연결 조직인 연골에는 다양한 프로테오글리칸으로 구성되어 있습니다. 아그레칸, 데코린, 빅리칸, 파이브로모듈린, 루미칸이 이에 포함됩니다. 각각의 프로테오글리칸은 핵심 단백질과 GAGs 사슬에 따라 각기 다른 역할을 합니다. 예로 아그레칸의 경우 연골과 물을 결합시켜 구조를 수화시키는 주요 기능을 합니다. 이렇게 구조를 수화를 통해 세포 사이의 공간을 메우며 연골에 탄력성과 유연성을 제공합니다.

 

뼈 내 프로테오글리칸

프로테오글리칸은 동물의 결합 조직에서 주요 단백질인 콜라겐 섬유 생성을 조절하고 뼈 조직을 구조화하는데에도 핵심적인 역할을 합니다. 다만 연골 내 프로테오글리칸과는 달리 뼛속의 프로테오글리칸 양은 굉장히 적은 편으로 물을 덜 흡수하는 편이기에 연골보다 탄력과 유연성이 그만큼 덜합니다.

 

프로테오글리칸 관련 장애

프로테오글리칸과 관련한 장애로는 뮤코폴리사카리도시스(Mucopolysaccharidoses)라고 하는 유전적 장애가 있습니다. 리소솜 효소가 없거나 이상작동으로 인해 프로테오글리칸을 분해하지 못하는 경우 세포와 조직, 혈액에 유해한 물질이 쌓이게 되고 시간이 지남에 따라 세포가 심각하게 손상됩니다. 심한 경우 외모와 각종 신체 기능, 장기 등의 기능에 영향을 미칠 수 있습니다.

 

프로테오글리칸과 노화, 영양제 섭취

나이가 들면서 우리 몸은 다양한 생리학적 변화를 겪는데 이렇게 우리 몸에 노화가 찾아오면 글리코사민로이칸 및 프로테오글리칸의 생성도 차츰 감소됩니다. 특히 에스트로겐과 같은 성호르몬의 감소가 주요 원인이 되는 것으로 알려져 있으며 이로 인해 피부의 노화가 진행됩니다.

 

최근에는 콘드로이친과 글루코사민, 글루타치온 등을 섭취하여 프로테오글리칸의 생성을 촉진하는 방식이 아닌, 프로테오글리칸 자체를 섭취하는 형태의 건강 기능식품도 생겨나고 있습니다. 주 성분이 프로테오글리칸으로 이루어져 있는 연어의 코 연골 등을 원료로 하며 관절 및 피부 노화 방지에 도움이 되는 것으로 홍보되고 있습니다. 얼마 전까지만 해도 이 성분을 추출하는 데에 천문학적인 비용이 들었기에 효율이 좋지 않아 상용화되지 못했는데 현재 추출 기술의 발전으로 인해 합리적인 금액으로 다양한 제품이 출시되고 있습니다.