보충대사 반응

보충대사 반응(補充代謝反應, )은 대사 경로의 대사 중간생성물을 형성하는 화학 반응이다. 이 용어는 "위로(up)"를 의미하는 그리스어 "ἀνά"와 "채우다(to fill)"를 의미하는 그리스어 "πληρόω"에서 유래하였다. 보충대사 반응의 예는 시트르산 회로에서 찾을 수 있다. 세포 호흡을 위해 정상적으로 작동하는 시트르산 회로에서 대사 중간생성물의 농도는 일정하게 유지된다. 그러나 많은 생합성 반응들에서도 시트르산 회로의 대사 중간생성물들을 기질로 사용한다. 보충대사 반응은 다른 생합성에 사용되기 위해 시트르산 회로 밖으로 빠져나간 대사 중간생성물들을 보충하는 것이다.

시트르산 회로는 물질대사의 허브이며, 에너지 생산과 생합성 모두에서 핵심적인 역할을 한다. 따라서 세포가 미토콘드리아에서 시트르산 회로의 대사 중간생성물들의 농도를 조절하는 것이 중요하다. 세포 내 물질대사의 항상성을 유지하기 위해 동화적인 대사 흐름(anaplerotic flux)은 이화적인 대사 흐름(cataplerotic flux)과 균형을 유지해야 한다.

주요 보충대사 반응의 예 
5가지 주요 보충대사 반응이 있으며, 피루브산으로부터 옥살로아세트산을 생성하는 반응이 생리학적으로 가장 중요한 것으로 간주된다.

말산은 세포질에서 포스포엔올피루브산 카복실화효소와 말산 탈수소효소에 의해 생성된다. 미토콘드리아 기질의 말산은 피루브산(말산효소에 의해 촉매됨) 또는 옥살로아세트산을 만드는 데 사용할 수 있으며, 둘 다 시트르산 회로에 들어갈 수 있다.

글루타민은 또한 많은 c-Myc 형질전환 세포에서 볼 수 있는 글루타민 분해를 통해 다양한 유형의 세포에서 보충대사 반응 동안 옥살로아세트산을 생성하는 데 사용할 수 있다.

보충대사 반응 관련 질병 
피루브산 카복실화효소 결핍증은 보충대사 반응을 크게 감소시키는 선천성 대사 이상이다. 홀수 지방산을 가지고 있는 트라이글리세라이드인 트라이헵타노인과 같은 다른 보충대사 반응의 기질을 사용하여 이러한 질환을 치료하는 데 사용할 수 있다.

같이 보기 
 시트르산 회로

각주 

세포 호흡