탈인산화효소 (포스파타아제) (Phosphatase)

생물학
한 줄 정의: 단백질이나 다른 분자에 붙어 있는 인산기를 가수분해로 제거하는 효소.

쉽게 풀면

포스파타아제는 키나아제가 붙여놓은 인산기 꼬리표를 다시 떼어내는 효소입니다. 스위치를 켜는 것이 키나아제라면, 스위치를 끄는 역할을 하는 것이 포스파타아제라고 볼 수 있습니다. 이 둘이 균형을 이루면서 세포 안의 신호가 필요한 때에만 켜지고 필요 없을 때는 꺼지도록 정밀하게 조절됩니다. 암이나 대사 질환 등 여러 질병에서 포스파타아제의 이상이 원인으로 밝혀지는 경우가 많습니다.

왜 중요한가

세포 신호전달은 키나아제에 의한 인산화와 포스파타아제에 의한 탈인산화가 짝을 이루어 작동하기 때문에, 포스파타아제의 활성 조절 이상은 암, 당뇨, 신경퇴행성질환 등 다양한 질환의 발병 기전과 직결됩니다. 이 때문에 신호전달 경로 연구에서는 키나아제만이 아니라 이를 상쇄하는 포스파타아제까지 함께 규명해야 신호의 온오프 스위치 전체를 설명할 수 있다고 봅니다. 또한 포스파타아제는 표적 특이성이 낮은 경우가 많아 조절 소단위나 스캐폴드 단백질을 통한 기질 특이성 확보 기전도 중요한 연구 주제입니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"포스파타아제 억제제를 처리하자 표적 단백질의 인산화 수준이 유지되어 신호가 지속적으로 활성화되었다."

탈인산화를 막는 약물을 처리하면 인산화된 상태가 오래 유지된다는 것을 보여준 문장입니다.

"단백질 포스파타아제 2A(PP2A)의 발현이 감소한 암세포에서는 세포 증식 신호가 과도하게 활성화되어 있었다."

암 생물학 연구에서 포스파타아제를 종양억제인자로 다루는 맥락에서 사용된다.

"칼시뉴린(calcineurin) 활성 억제는 T세포의 전사인자 탈인산화를 저해하여 면역 반응을 약화시켰다."

면역학 및 면역억제제 연구에서 특정 포스파타아제의 작용을 다룰 때 인용된다.

조금 더 깊게 보면

포스파타아제는 표적이 되는 아미노산 잔기 종류에 따라 세린/트레오닌 포스파타아제와 티로신 포스파타아제로 크게 나뉘며, 각각 서로 다른 조절 소단위와 신호 경로에 관여하는 것으로 알려져 있습니다. 특히 세린/트레오닌 포스파타아제(PP1, PP2A 등)는 촉매 소단위 하나가 여러 조절 소단위와 결합해 다양한 기질 특이성을 갖도록 조립되는 경우가 흔합니다. 논문을 읽을 때는 어떤 포스파타아제 계열인지, 어떤 조절 소단위나 억제 단백질과 결합한 상태인지가 결과 해석에 중요한 단서가 됩니다.

주의할 점

알칼리 인산분해효소처럼 이름에 인산분해효소가 들어가는 효소도 포스파타아제의 일종이며, 알칼리 인산분해효소 (ALP) 문서를 함께 참고하면 좋습니다.

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