CK의 다양한 기능성

DNA는 정보만 가지고 있고 아무런 기능성이 없다. 그러나 DNA의 일부가 한 가지 단백질로 발현되면 그 단백질의 3 차원적인 구조는 기능성을 나타낸다. 이상과 같이 한 가지 단백질로 발현되는 DNA 부위를 유전자(gene)라고 한다. 사람 DNA에는 대략 3 만 여개의 유전자가 있는 것으로 알려져 있다.

이러한 유전자들은 두가지형태가 있다. 한가지는 항상 발현되는 유전자들이다. 이들을 구조적인 유전자(constitutive gene)라고 한다. 이러한 유전자들은 에너지 생산(ATP 생산)에 관여하는 효소들이다. 생명체는 잠시라도 에너지가 생산되지 않으면 생명체의 구조는 비가역적인 변형에 의해 생명현상을 잃게 된다. 따라서 에너지 생산에 관계하는 효소들은 효소 변형에 의한 기능성 상실 속도에 맞추어서 계속 발현된다. 

다른 한 가지 유전자들은 평소에는 발현되지 않지만 필요에 따라 비로서 발현되는 유전자들이다. 대표적으로 염증유발 싸이토카인(proinflammatory cytokines)이 있다. 이들 유전자 앞에는 promoter라는 DNA부위가 있다. 이 promoter에 적절한 전사인자(transcriptor)라는 단백질이 결합하면 RNA polymerase는 이 promoter에 결합하여 유전자의 발현을 유도한다. 이 와 같은 유전자들을 유도 유전자(inducible gene)라고 한다.

염증유발 싸이토카인은 IL-1β, TNF-α, IL-6, IFNs, chemokines등 여러가지가 있다. 이들 유전자의 전사인자는 NF-κB, AP-1, IRF3 세가지가 있다. 이들 전사인자는 공통적인 염증유발 싸이토카인과 각기 고유한 염증유발 싸이토카인의 발현을 유도한다. 

강력한 염증 억제제로 알려진 스테로이드는 분자 구조상 glucocorticoid의 일종으로서 세포질에 있는 glucocorticoid receptor(GR)와 결합하여 복합체를 이룬다. 스테로이드-GR 복합체는 세포핵으로 이행하여 위 세가지 전사인자가 결합하는 promotor에 결합한다. 이에 의해 여러가지 염증유발 싸이토카인의 발현이 완전히 억제된다. 

CK는 분자 구조적으로 glucocorticoid의 일종이다. 따라서 CK는 GR 복합체를 이루어 핵으로 이행한 후 스테로이드처럼 여러가지 염증유발 싸이토카인의 발현을 억제한다. 그러나 스테로이드는 골수 기능 억제에 따른 면역억제, 골밀도 감소, vascular endothelial growth factor(VEGF, 혈관 내피 세포 성장인자) 억제에 따른 혈관 신생억제 등의 부작용을 유발한다. 그러나 CK는 스테로이드처럼 염증을 완전히 억제할 수 있지만 스테로이드의 부작용은 나타내지 않는다. 이러한 기능성을 갖춘 물질은 현재로서는 CK가 유일하다. 

합성 의약품들은 적용증이 극히 제한되어 있다. 그러나 CK는 매우 다양한 기능성을 갖추고 있다. CK 기능성의 다양성을 두 가지 측면에서 살펴볼 수 있다.
현대인들은 매우 다양한 만성 염증성 질환에 시달리고 있다. 그런데 CK는 여러가지 다른 만성 염증성 질환 환자에서 강력한 염증억제에 따른 효과로써 매우 다양한 기능성을 나타낼 수 있다.

일반적으로 단백질 표면의 구조는 굴곡을 이루고 이 주위는 일정한 형태의 빈 공간을 이룬다. 일반적으로 탄소골격의 환상구조를 가진 물질은 free rotation의 제한으로 일정한 입체적인 구조를 가진다. 이러한 구조물이 단백질 표면의 빈 공간에 잘 결합할 수 있으면 그 결합은 단백질의 입체적인 구조의 변형을 유도한다. 단백질이 효소인 경우에 입체적인 구조의 변형은 효소의 활성을 억제하거나 효소활성을 더욱 활성화한다. 따라서 환상구조를 가진 물질들은 이러한 과정을 통해서 약물 기능성을 나타낼 수 있다. 그러나 free rotation이 가능한 단일 결합의 alkyl chain은 수시로 구조가 변형될 수 있으므로 약물 기능성을 나타낼 수 없다.

환상구조를 가지는 물질들은 일반적으로 소수성(hydrophobicity)이 높다. 이러한 구조를 가진 약물들이 요로 배설되려면 간에서 cytochrome P-450에 의해서 물 용해도가 높은 구조로 변형되어야 한다. Cytochrome P-450은 소수성이 높은 물질에 산소를 사용하여 hydroxyl group을 유도한다. 이 때 부산물로서 활성산소가 생성된다. 활성산소는 간세포의 손상을 유발할 수 있으므로 소수성이 높은 물질은 간에 부담을 줄 수 있다. Glucuronic acid가 소수성 물질의 hydroxyl group을 통해 ester 결합으로 결합하면 소수성 높은 물질은 hydroxyl group의 증가로 물 용해도가 높아져서 요로 배설될 수 있다. 

CK는 당분자가 결합된 glycoside(배당체이다.)이다. 대부분의 glycoside에서는 환상구조를 이룬 탄소에 당분자가 결합하는데 CK에서는 당 분자가 free rotation가능한 alkyl chain의 탄소에 결합되어 있다. 그런데 CK는 이미 당이 결합된 상태이므로 간에서의 처리 과정 없이 그대로 요로 배설된다. CK의 당분자는 CK의 물용해도는 높여주지만 CK의 환상구조가 단백질과 결합하는 데는 아무런 영향을 주지 않는다. 따라서 CK는 일반 합성 의약품과는 달리 물 용해도가 높기 때문에 여러가지 단백질과의 결합으로 다양한 기능성을 나타낼 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 일반적으로 소수성이 높은 물질은 물에 녹아서 확산될 수 없으므로 단백질과의 결합으로 운송되며 다른 단백질과의 상호접촉으로 이 물질을 주고받을 수 있다. 따라서 소수성이 높은 물질이 기능성을 나타내는데 많은 제약이 따른다. 

CK 기능성을 평가하기 위한 혈중 check lists
혈류, 체온, 혈압, 침 속의 NO 측정, 혈중에서 염증유발 싸이토카인을 측정set, 간기능 수치, 혈중에서 CBC(complete blood count)