Collagen은 분자 내부 혹은 서로 다른 분자 사이에 여러 개의 가교를 형성해 섬유를 만든다. 특히, 이 과정에서 metalfree enzyme를 사용하면 활성이 감소되지만, 구리를 첨가하면 다시 활성화된다. 또한, AsA는 이 과정에서 구리 이온을 1가로 환원시키는 역할을 한다. 이는 과도한 pyridinoline 생성을 방지하고, 노화에 따른 collagen 불용화와 조직 경화를 억제하는 수단이 될 수 있음을 시사한다.
<p>Collagen은 분자 내 또는 분자 간에 다수의 가교를 형성하여 collagen 섬유가 된다. Collagen중의 가교형성은 주로 성장과정에서 이루어지며, 특히 collagen 가교변화는 불용화, 물리적◦화학적 안정성의 증가를 초래한다고 알려져 있다. 따라서 가표증가에 의한 collagen 불용화는 조직경화를 일으킬 수 있는 가능성을 제시하고 있다. Pyridinoline은 collagen의 성숙가교물질로서 hydroxylysine (Hyl) 1분자와 생체 내에서 효소적 반응에 의해 생성되어진 hydroxyallysine 2분자가 결합하는 비효소적 반응에 의해 생성되며, hydroxylysine의 생성에는 환원형 비타민 C (L-ascorbic acid ; AsA)를 필요로 한다. Siegel은 pyridinoline을 포함하지 않는 태내 병아리 연골 중의 염가용성 collagen에 lysyl oxidase를 첨가하여 \( 37 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 10일간 가온하였을 때 pyridinoline 생성을 확인하였고, 5주째의 pyridinoline 생성량은 \( 0.144 \mathrm { ~mmol } / \mathrm { mol } \mathrm { ~Hyp } \)로서 lysyl oxidase 무 첨가에 비해 확실히 증가되었음을 보고하였다. 즉, 반응초기에 Hyl은 lysyl oxidase에 의하여 hydroxyallysine으로 변화하고, 장시간의 가온에 의해 비효소적으로 pyridinoline이 생성됨을 나타내고 있다.</p> <p>Lysyl oxidase는 구리 의존성의 amine oxidase이며, collagen 분자내의 Hyl 및 Lys (lysine)잔기를 산화적으로 탈아미노화하여 hydroxyallysine 잔기 또는 allysine 잔기 및 \( \mathrm { NH } _ { 3 } \)와 \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 2 } \) 형성을 촉매하는 효소이다. 또한 유리의 Hyl과 Lys에는 활성을 가지지 않으나, 세포외에서 fibril을 형성한 collagen 분자중의 Lys또는 Hyl에만 작용하며, 이 반응에 대한 특이한 저해인자로서 \( \beta \)-aminopropionitrile (BAPN)이 알려져 있다. Lysyl oxidase는 여러 동물조직으로부터 분리할 수 있고, 정제되어진 효소의 분자량은 약 28-34KDa으로 알려져 있으며, 이 효소의 cofactor 중의 하나인 구리는 lysyl oxidase 32KDa에 대하여 1 g-atom 내재하고 있다. Lysyl oxidase 활성에 구리가 어떠한 역할을 하는지 확실한 규명은 없으나 식사 중의 구리 결핍에 의해 결합조직에 이상을 일으킨다고 보고 되고 있다. 또한, 이 효소를 metalfree enzyme으로 하였을 경우 활성을 읺고, 실활한 효소에 구리를 첨가하였을 때 효소활성이 회복되며, AsA는 구리 이온을 1가로 환원시켜 자신은 산화하는 것으로 알려져 있다.</p> <p>전보에서 저자는 AsA가 collagen 성숙가교인 pyridinoline 생성에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과, AsA는 효소적 반응에서 반응 초기에 일부 환원형 비타민 C(AsA)로서 작용하나 산화형 비타민 C (dehydroascorbic acid; DHA)로서 pyridinoline 생성을 더욱 억제하는 것으로 나타났다. Collagen 분자의 생합성을 촉진하는 AsA가 collagen 분자중의 pyridinoline 생성을 억제하는 실험 결과만으로는 AsA가 hydroxyallysine 생성을 위한 lysine 산화 반응에 어떠한 영향을 미치는지 확실하지 않다. AsA가 lysine 산화 반응을 억제한다면 성장기에 과도한 pyridinoline 생성을 막을 수 있고, 노화와 나타나는 collagen 불용화에 의한 조직 경화를 억제하는 수단이 될 것으로 기대할 수 있다.</p>