{{위키데이터 속성 추적}}
{{유전자 정보}}
'''글루카곤'''(Glucagon)은 [[이자 (해부학)|이자]]의 [[알파 세포]]에서 생산되는 펩타이드 [[호르몬]]이다. 체내의 [[혈당]]의 양이 기준치 이하로 내려갈 경우 이자에서 글루카곤을 분비, [[간]]에서 [[글리코젠]]을 [[포도당]]으로 분해해 혈당량을 증가시키는 작용을 한다. 이자(췌장)의 베타세포에서 합성되는 [[인슐린]]과는 반대 작용을 하고,<ref name="Campbell">{{서적 인용|언어=en | author = Reece J, Campbell N | title = Biology | publisher = Benjamin Cummings | location = San Francisco | year = 2002 | isbn = 0-8053-6624-5}}</ref> 따라서 글루카곤과 인슐린은 [[피드백]] 관계에 있다.

== 기능 ==
[[파일:Regulation of glycogen metabolism glucagon.svg|섬네일|글루카곤에 의한 글리코겐 대사 조절]]
글루카곤은 일반적으로 [[포도당신생합성]]과 [[글리코겐 분해]]를 촉진하여 [[혈액|혈중]] [[포도당]]의 농도를 증가시킨다.

포도당은 [[다당류]]인 [[글리코겐]] 형태로 간에 저장되어 있다. [[간세포]]는 [[글루카곤 수용체]]를 가지고 있다. 글루카곤이 수용체에 결합하면 간세포는 글리코겐을 포도당 분자로 분해하여 혈류로 내보낸다(글리코겐 분해). 저장된 글리코겐이 고갈되면 글루카곤은 간과 신장으로 하여금 포도당을 새로 합성하게 한다. 글루카곤은 간에서 일어나는 [[해당과정|해당]]을 차단하고 해당 과정의 중간체들이 포도당신생합성에 참여하도록 한다.

글루카곤은 또한 [[지방 분해]]를 통한 포도당 생성 속도를 조절한다. 제1형 당뇨병 같은 인슐린 억제 상태에서 글루카곤은 지방 분해를 유도한다.<ref>{{저널 인용|언어=en | author=LILJENQUIST, JOHN E. | 저자표시= et al. | title=Effects of Glucagon on Lipolysis and Ketogenesis in Normal and Diabetic Men |journal=J Clin Invest.|date=1974-01|url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC301453/pdf/jcinvest00157-0198.pdf |pmc=301453 |pmid=4808635 |doi=10.1172/JCI107537 |volume=53 |issue=1 |pages=190–7}}</ref>

아직 경로가 밝혀지지는 않았지만 글루카곤은 중추신경계에 의존하여 생산되는 것으로 간주된다. 무척추동물의 [[눈자루]]를 제거하면 글루카곤 생산에 영향을 미친다는 보고가 있다. [[가재]]의 눈자루를 잘라내면 글루카곤에 의한 고혈당이 생겼다.<ref name="Leinen_1983">{{저널 인용|언어=en | author = Leinen RL, Giannini AJ | title = Effect of eyestalk removal on glucagon induced hyperglycemia in crayfish | journal = Society for Neuroscience Abstracts | year = 1983 | volume = 9 | pages = 604 }}</ref>

== 의학적 사용 ==
[[파일:Glucagon stereo animation.gif|400px|섬네일|글루카곤의 구조]]

=== 저혈당 ===
심한 저혈당으로 의식이 없거나 혹은 다른 이유로 포도당을 섭취할 수 없는 환자의 경우 응급처치로 글루카곤을 주사한다. 성인의 경우 대개 1 mg을 근육이나 정맥 또는 피하 주사<ref>{{웹 인용| 언어=en | title=Glucagon Dosing & Uses | publisher=Medscape | url=http://reference.medscape.com/drug/glucagen-glucagon-342712 |accessdate=2014-09-19}}</ref> 하면 [[혈당]]이 빠르게 회복된다. 주사 형태의 글루카곤 가루 제형이므로 사용 전에 멸균된 물로 녹여서 사용한다. 이는 호르몬이 용액 상태에서는 극도로 불안정하기 때문이다. 용액 상태로 녹은 글루카곤은 아밀로이드 섬유, 즉 글루카곤 펩타이드로 이루어진 단백질 사슬이 마구 얽힌 결정을 이룰 수 있다. 이 상태의 글루카곤은 몸이 흡수해서 사용할 수 없다. 글루카곤을 물에 녹이는 과정이 번거롭기 때문에 이것을 대신할 수 있는 방법이 연구되고 있다.

=== 베타 차단제 과다 ===
[[베타 차단제]] 과다로 인한 중독을 치료하는데 글루카곤이 사용된다.<ref name="gualtieri">{{웹 인용 | title=Beta-Adrenergic Blocker Poisoning | author=Gualtieri J | date=2004-01-11 | accessdate=2014-09-19 | url=http://www.courses.ahc.umn.edu/pharmacy/6124/handouts/Beta%20blockers.pdf | format=PDF | 보존url=https://web.archive.org/web/20160303210046/http://www.courses.ahc.umn.edu/pharmacy/6124/handouts/Beta%20blockers.pdf# | 보존날짜=2016-03-03 | url-status=dead }}</ref> 글루카곤은 심근 수축 강도를 높이고, 신장 혈관 저항을 감소시키며, 세포 내 [[고리형 아데노신 일인산|cAMP]]를 높인다.<ref name="pmid10234590">{{저널 인용|언어=en | author = White CM | title = A review of potential cardiovascular uses of intravenous glucagon administration | journal = J Clin Pharmacol | volume = 39 | issue = 5 | pages = 442–7 |date=1999-05 |pmid = 10234590 | doi = | url =  }}</ref> 이러한 이유로 글루카곤은 베타 차단제로 인한 심장독성을 치료하는데 이용된다.<ref name="gualtieri" />

=== 아나필락시스 ===
[[아나필락시스]] 환자로 베타 차단제를 쓰는 사람들은 [[에피네프린]]에 저항성이 있다. 이 경우 저혈압을 치료하기 위해 글루카곤을 정맥 주사할 수 있다.<ref name=Tang2003>{{저널 인용|언어=en | author = Tang AW | title = A practical guide to anaphylaxis | journal = Am Fam Physician | volume = 68 | issue = 7 | pages = 1325–32 | year = 2003 | pmid = 14567487 | doi = }}</ref>

=== 음식물로 인한 식도 폐색 ===
글루카곤은 하부 식도 괄약근을 이완하여 스테이크 하우스 증후군({{lang|en|steakhouse syndrome}}) 치료에 이용할 수 있다.<ref name="pmid18925301">{{저널 인용|언어=en |author=Ko HH, Enns R |title=Review of food bolus management |journal=Can. J. Gastroenterol.|volume=22 |issue=10 |pages=805–8 |date=2008-10 |pmid=18925301 |pmc=2661297}}</ref> 비록 글루카곤이 효과가 있다는 증거는 부족한데다,<ref name="pmid19272219">{{저널 인용|언어=en |author=Arora S, Galich P |title=Myth: glucagon is an effective first-line therapy for esophageal foreign body impaction |journal=CJEM|volume=11 |issue=2 |pages=169–71 |date=2009-03 |pmid=19272219}}</ref><ref>{{저널 인용|언어=en|author=Leopard, D|author2=Fishpool, S|author3=Winter, S |title=The management of oesophageal soft food bolus obstruction: a systematic review.|journal=Annals of the Royal College of Surgeons of England|date=2011-09|volume=93|issue=6|pages=441–4|doi=10.1308/003588411X588090|pmid=21929913|pmc=3369328}}</ref><ref name=Weant/> 구역질과 구토를 유발할 수 있지만,<ref name=Weant>{{저널 인용|언어=en |author=Weant KA, Weant MP|title=Safety and efficacy of glucagon for the relief of acute esophageal food impaction.|journal=American journal of health-system pharmacy : AJHP : official journal of the American Society of Health-System Pharmacists|date=2012-04-01|volume=69|issue=7|pages=573–7|doi=10.2146/ajhp100587|pmid=22441787}}</ref> 글루카곤의 안전성을 고려하면 차선책이 될 수 있다.<ref name="pmid21628009">{{저널 인용|언어=en |author=Ikenberry SO |author2=Jue TL |author3=Anderson MA |저자표시=et al. |title=Management of ingested foreign bodies and food impactions |journal=Gastrointest. Endosc. |volume=73 |issue=6 |pages=1085–91 |date=2011-06 |pmid=21628009 |doi=10.1016/j.gie.2010.11.010 |url=http://www.asge.org/uploadedFiles/Publications_and_Products/Practice_Guidelines/Management%20of%20ingested%20foreign%20bodies%20and%20food%20impactions.pdf}}</ref><ref>{{저널 인용|언어=en |author=Chauvin A |author2=Viala J |author3=Marteau P |author4=Hermann P |author5=Dray X |title=Management and endoscopic techniques for digestive foreign body and food bolus impaction |journal=Dig Liver Dis |volume=45 |issue=7 |pages=529–42 |date=2013-07 |pmid=23266207 |doi=10.1016/j.dld.2012.11.002 |url=}}</ref>

== 역효과 ==
글루카곤은 매우 빠르게 작용한다. 흔한 부작용으로는 [[두통]]과 [[구역질]]이 있다. 글루카곤은 항응고제와 상호작용하여 출혈을 일으키는 경향이 있다.<ref name="pmid5415418">{{저널 인용|언어=en |author=Koch-Weser J |title=Potentiation by glucagon of the hypoprothrombinemic action of warfarin |journal=Ann. Intern. Med. |volume=72 |issue=3 |pages=331–5 |date=1970-03 |pmid=5415418 |doi= |url=}}</ref>

=== 금기 사항 ===
글루카곤이 다양한 형태의 저혈당에 임상적으로 사용될 수 있지만, [[크롬친화세포종]] 환자에게는 사용해서는 안 된다. 글루카곤이 종양에서 과도하게 생산된 [[아드레날린]]과 상호작용하여 혈당치를 급격하게 상승시킬 수 있으며, 고혈당 상태에서 혈압이 위험한 수준으로 높아질 수 있다.<ref name="urlpi.lilly.com">{{웹 인용 | 언어 =en | url =http://pi.lilly.com/us/rglucagon-pi.pdf | title =Information for the Physician: Glucagon for Injection (rDNA origin) | format =PDF | work = | publisher =Eli Lilly and Company | accessdate =2011-11-19 | archive-date =2016-11-20 | archive-url =https://web.archive.org/web/20161120012906/http://pi.lilly.com/us/rglucagon-pi.pdf | url-status = }}</ref> 마찬가지로 글루카곤은 반동 저혈당({{lang|en|rebound hypoglycemia}}) 현상이 일어날 가능성이 있는 [[인슐린종]] 환자에게도 사용해서는 안 된다.<ref name="urlpi.lilly.com"/>

== 활성 기작 ==
글루카곤은 원형질 막에 있는 [[G 단백질 연결 수용체]]인 [[글루카곤 수용체]]에 결합한다. 수용체의 구조가 바뀌면서 α, β 및 γ 소단위가 결합한 이질삼합체({{lang|en|heterotrimer}})인 [[G 단백질]]이 활성화된다. G 단백질이 수용체와 상호작용하면 α 소단위에 결합한 [[구아노신 이인산|GDP]] 분자가 [[구아노신 삼인산|GTP]] 분자로 교체된다. 이로 인해 α 소단위가 β 및 γ 소단위에서 분리되어 [[아데닐산 고리화효소]] 연쇄반응을 활성화한다.

아데닐산 고리화효소는 [[고리형 아데노신 일인산]](cAMP)을 생산하고, cAMP는 [[단백질 인산화효소 A]](cAMP 의존성 단백질 인산화효소)를 활성화한다. 단백질 인산화효소 A는 [[가인산분해효소]] [[키나제|인산화효소]]를, 가인산분해효소 인산화효소는 [[글리코겐 가인산분해효소]]를 활성화하여 가인산분해효소 A라는 활성형으로 전환한다. 가인산분해효소 A는 글리코겐 중합체에서 포도당-1-인산을 방출하는 역할을 한다.

[[해당과정|해당]]과 [[포도당신생합성]]의 협동적인 조절 관계는 과당-2,6-이인산<ref name="Claus, TH et al_1984">{{저널 인용|언어=en | author = Claus TH | author2 = El-Maghrabi MR | author3 = Regen DM | author4 = Stewart HB | author5 = McGrane M | author6 = Kountz PD | author7 = Nyfeler F | author8 = Pilkis J | author9 = Pilkis SJ | title = The role of fructose 2,6-bisphosphate in the regulation of carbohydrate metabolism | journal = Curr. Top. Cell. Regul. | volume = 23 | issue = | pages = 57–86 | year = 1984 | pmid = 6327193 | doi =  }}</ref><ref group="주">해당의 일차적인 조절 단계 효소인 인산과당인산화효소-1을 활성화한다. 즉 해당 과정을 촉진한다.</ref>을 생성하는 효소의 상태에 맞추어 조절된다.<ref name="Hue L & Rider MH_1987">{{저널 인용|언어=en | author = Hue L, Rider MH | title = Role of fructose 2,6-bisphosphate in the control of glycolysis in mammalian tissues | journal = Biochem. J. | volume = 245 | issue = 2 | pages = 313–24 | year = 1987 | pmid = 2822019 | pmc = 1148124 | doi = }}</ref> 글루카곤이 개시한 연쇄반응에 의해 활성화된 단백질 인산화효소 A는 과당-2,6-이인산을 분해하는 기능(과당-2,6-이인산분해효소, FBPase-2)과 생성하는 기능(인산과당인산화효소-2, PFK-2)을 모두 갖는 단백질의 [[세린]] 잔기를 인산화한다.<ref name="nelson587">{{서적 인용
|author=DAVID L. NELSON
|editor=백형환|editor2=윤경식|editor3=김호식|편집자표시=et al.
|title=레닌저 생화학
|edition=5
|volume=하
|date=2010-05-30
|publisher=월드사이언스
|isbn=978-89-5881-152-7
|pages=587-588
|chapter=제15장 대사조절의 원리
}}</ref> 이 단백질이 인산화되면 FBPase-2는 활성화되고 PFK-2는 불활성화된다. 따라서 과당-2,6-이인산의 생성 속도는 느려지고 해당 경로로 가는 흐름이 저해되며, 포도당신생합성이 촉진된다.<ref name="nelson587" /> 이상의 과정은 글루카곤이 없을 때, 즉 인슐린이 있는 상황에서는 가역적으로 일어난다.

글루카곤에 의해서 단백질 인산화효소 A가 촉진되면 해당 과정의 효소인 피루브산 인산화효소는 불활성화된다.<ref name="Feliu JE, Hue L & Hers HG_1976">{{저널 인용|언어=en | author = Feliú JE | author2 = Hue L | author3 = Hers HG | title = Hormonal control of pyruvate kinase activity and of gluconeogenesis in isolated hepatocytes | journal = Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. | volume = 73 | issue = 8 | pages = 2762–6 | year = 1976 | pmid = 183209 | pmc = 430732 | doi =  10.1073/pnas.73.8.2762}}</ref>

== 생리학 ==
=== 생산 ===
[[파일:Glucagon rednblue.png|섬네일|글루카곤을 염색한 현미경 사진]]
글루카곤은 이자의 내분비 영역에 있는 [[랑게르한스 섬]]의 [[알파 세포]]에서 합성되어 분비된다. 설치류의 알파세포는 랑게르한스 섬의 바깥 가장자리에 있다. 사람의 경우 랑게르한스 섬 구조가 덜 분리되어 있으며, 알파 세포는 [[베타 세포]] 근처에 널리 퍼져 있다.

=== 조절 ===
글루카곤은 다음 자극에 의해 분비된다.
* [[저혈당]]
* [[에피네프린]] ( β2, α2,<ref name="Layden_2010">{{저널 인용|언어=en | author = Layden BT | author2 = Durai V | author3 = Lowe WL | title = G-Protein-Coupled Receptors, Pancreatic Islets, and Diabetes | journal = Nature Education | volume = 3 | issue = 9 | pages = 13 | year = 2010 | url = http://www.nature.com/scitable/topicpage/g-protein-coupled-receptors-pancreatic-islets-and-14257267 }}</ref> 그리고 α1형<ref name=alpha1and2>{{저널 인용|언어=en | author = Skoglund G | author2 = Lundquist I | author3 = Ahrén B | title = Alpha 1- and alpha 2-adrenoceptor activation increases plasma glucagon levels in the mouse | journal = Eur. J. Pharmacol. | volume = 143 | issue = 1 | pages = 83–8 |date=1987-11 | pmid = 2891547 | doi = 10.1016/0014-2999(87)90737-0 }}</ref> 아드레날린 수용체를 통해)
* [[아르기닌]]
* [[알라닌]] (종종 근육에 의한 피루브산/글루탐산 아미노기 전이반응에서)
* [[아세틸콜린]]<ref name="HoneyWEIRf1980">{{저널 인용|언어=en | author = Honey RN | author2 = Weir GC | title = Acetylcholine stimulates insulin, glucagon, and somatostatin release in the perfused chicken pancreas | journal = Endocrinology | volume = 107 | issue = 4 | pages = 1065–8 |date=1980-10 | pmid = 6105951 | doi = 10.1210/endo-107-4-1065 }}</ref>
* [[콜레시스토키닌]]

다음 자극에 의해서는 저해된다.
* [[소마토스타틴]]
* [[인슐린]] ([[GABA]]를 통해)<ref name="pmid16399504">{{저널 인용|언어=en | author = Xu E | author2 = Kumar M | author3 = Zhang Y | author4 = Ju W | author5 = Obata T | author6 = Zhang N | author7 = Liu S | author8 = Wendt A | author9 = Deng S | author10 = Ebina Y | author11 = Wheeler MB | author12 = Braun M | author13 = Wang Q | title = Intra-islet insulin suppresses glucagon release via GABA-GABAA receptor system | journal = Cell Metab. | volume = 3 | issue = 1 | pages = 47–58 |date=2006-01 | pmid = 16399504 | doi = 10.1016/j.cmet.2005.11.015 }}</ref>
* PPARγ/레티노이드 X 수용체 이형이합체<ref name="pmid17962386">{{저널 인용|언어=en | author = Krätzner R | author2 = Fröhlich F | author3 = Lepler K | author4 = Schröder M | author5 = Röher K | author6 = Dickel C | author7 = Tzvetkov MV | author8 = Quentin T | author9 = Oetjen E | author10 = Knepel W | title = A Peroxisome Proliferator-Activated Receptor γ-Retinoid X Receptor Heterodimer Physically Interacts with the Transcriptional Activator PAX6 to Inhibit Glucagon Gene Transcription | journal = Molecular Pharmacology | volume = 73 | issue = 2 | pages = 509–517 |date=2007-10 | pmid = 17962386 | doi = 10.1124/mol.107.035568 }}</ref>
* 혈중 유리 [[지방산]]과 [[케토산]]의 증가{{출처|날짜=2014-09-22}}
* [[요소 (화학)|요소]] 생성 증가

== 구조 ==
글루카곤은 [[아미노산]] 29개로 이루어진 [[폴리펩티드]], 즉 펩티드 호르몬(비 스테로이드성)이다. [[분자량]]은 3,485 [[원자 질량 단위|Da]]이다. 사람 글루카곤의 [[일차 구조]]는 아래와 같다.
* [[아미노기|NH<sub>2</sub>]]-[[히스티딘|His]]-[[세린|Ser]]-[[글루타민|Gln]]-[[글라이신|Gly]]-[[트레오닌|Thr]]-[[페닐알라닌|Phe]]-[[트레오닌|Thr]]-[[세린|Ser]]-[[아스파르트산|Asp]]-[[타이로신|Tyr]]-[[세린|Ser]]-[[라이신|Lys]]-[[타이로신|Tyr]]-[[류신|Leu]]-[[아스파르트산|Asp]]-[[세린|Ser]]-[[아르기닌|Arg]]-[[아르기닌|Arg]]-[[알라닌|Ala]]-[[글루타민|Gln]]-[[아스파르트산|Asp]]-[[페닐알라닌|Phe]]-[[발린|Val]]-[[글루타민|Gln]]-[[트립토판|Trp]]-[[류신|Leu]]-[[메티오닌|Met]]-[[아스파라긴|Asn]]-[[트레오닌|Thr]]-[[카르복시기|COOH]]

이자의 α 세포에서 프로글루카곤이 프로단백질 전환효소 2({{lang|en|proprotein convertase 2}})에 의해 잘리면 글루카곤이 된다. 장내분비 세포({{lang|en|enteroendocrine cell}})인 L 세포에서는 프로글루카곤이 잘려 다른 생산물인 글리센틴({{lang|en|glicentin}}), GLP-1(인크레틴), IP-2, GLP-2가 된다.<ref name="pmid3446554">{{저널 인용|언어=en |author=Orskov C |author2=Holst JJ |author3=Poulsen SS |author4=Kirkegaard P |title=Pancreatic and intestinal processing of proglucagon in man |journal=Diabetologia |volume=30 |issue=11 |pages=874–81 |date=1987-11 |pmid=3446554}}</ref>

== 병리학 ==
이자에 글루카곤종({{lang|en|glucagonoma}}) 등 종양이 생기면 글루카곤이 비정상적으로 많을 수 있다. 증상으로 괴사융해성 이동성 홍반({{lang|en|necrolytic migratory erythema}}), 아미노산 감소, 고혈당이 있다. 글루카곤 이상 현상만 단독으로 일어나거나 혹은 제1형 다발성 내분비샘 종양과 동반한 현상일 수 있다.

== 역사 ==
1920년대에 킴벌(Kimball)과 멀린(Murlin)이 이자 추출물을 연구하던 중 고혈당 특성을 가진 물질을 발견하였다.<ref name="Kimball_1923">{{저널 인용 | 언어 = en | author = Kimball C | author2 = Murlin J | title = Aqueous extracts of pancreas III. Some precipitation reactions of insulin | journal = J. Biol. Chem. | year = 1923 | volume = 58 | pages = 337–348 | url = http://www.jbc.org/cgi/reprint/58/1/337 | issue = 1 | access-date = 2013-10-24 | archive-date = 2007-09-29 | archive-url = https://web.archive.org/web/20070929090405/http://www.jbc.org/cgi/reprint/58/1/337 }}</ref> '달다'({{llang|el|γλυκός}})와 '이끌다'({{llang|el| ἄγειν}})의 합성어로 추측된다.<ref>{{웹 인용|url=http://dictionary.reference.com/browse/glucagon |title=glucagon |publisher=dictionary.com | accessdate=2014-09-21}}</ref> 1950년대 후반에 글루카곤의 아미노산 서열이 밝혀졌다.<ref name="Bromer_1957">{{저널 인용|언어=en | author = Bromer W | author2 = Winn L | author3 = Behrens O | title = The amino acid sequence of glucagon V. Location of amide groups, acid degradation studies and summary of sequential evidence | journal = J. Am. Chem. Soc. | year = 1957 | volume = 79 | issue = 11 | pages = 2807–2810|doi=10.1021/ja01568a038 }}</ref> 1970년대에 방사성면역측정법이 개발되고 나서 비로소 글루카곤의 생리적 역할과 질병에의 연관성이 밝혀졌다.

== 같이 보기 ==
* [[코르티솔]]
* [[당뇨병]]
* [[인슐린]]
* [[랑게르한스 섬]]
* [[이자 (해부학)|이자]]

== 각주 ==
; 내용주
<references group="주" />

; 참조주
{{각주}}

{{호르몬}}
{{전거 통제}}

[[분류:호르몬]]
[[분류:물질대사]]
[[분류:펩타이드 호르몬]]
[[분류:인간 2번 염색체상 유전자]]