N. crassa의 coq-7 유전자의 coding 서열은 \( 771 \mathrm{bp} \)로 예상되고 intron은 존재하지 않는 것으로 판명났다. \( \mathrm{COQ} 7 \) 단백질을 DNA 염기 서열로 추정한 결과, 크기가 \( 28.4 \mathrm{~kDa} \)이고 256개의 아미노산으로 구성되어 있음을 보였다. S. S. cerevisiae의 COQ7 유전자에 점돌연변이가 발생하면 발효를 통해서만 성장이 일어나고 DMQ라는 물질이 축적되는 현상을 보인다. COQ7 유전자의 완전한 deletion이 일어난 경우, DMQ보다 전 물질인 HHB가 축적되는 것을 관찰함을 통해 Coq7p의 coenzyme Q의 생합성 과정에 영향을 주는 것을 보였다. Coq7p 및 유사도를 나타내는 단백질들은 새로운 di-iron carboxylase의 fam-ily의 일원인 것으로 밝혀졌고 Coq7p 및 유사효소들은 미토콘드리아의 내막 혹은 원핵생명체의 세포막 내에 존재하는 단백질인 것으로 나타났다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>N. crassa coq-7 및 예상 아미노산 서열 분석</h2> <p>N. crassa의 coq-7 유전자의 coding 서열은 \( 771 \mathrm{bp} \)로 예상되며, 유전체 DNA와 cDNA의 서열을 비교하여 분석한 결과에 따르면 intron은 존재하지 않는 것으로 나타났다. 이는 대부분의 N. crassa 유전자들은 intron을 보유하고 있다는 사실에 비추어 볼 때에 흥미로우며, intron이 없는 경우가 자주 관찰되는 S. cerevisiae 유전자들과 유사하다 할 것이다. DNA 염기 서열로 추정한 \( \mathrm{COQ} 7 \) 단백질은 예상 크기가 \( 28.4 \mathrm{~kDa} \)로서 256개의 아미노산으로 구성되어 있으며, S. cerevisiae의 Coq7p과 \( 42 \% \)의 아미노산 서열의 일치도 (identity)와 \( 58 \% \)의 유사도 (similarity)를 보였다.</p> <p>S. cerevisiae의 COQ7 유전자에 점돌연변이가 발생한 경우에는 coenzyme Q의 생산이 중지되어 단지 발효를 통해서 성장이 가능하고, 중간체인 DMQ가 축적되는 현상이 보고가 되었는데, COQ7 유전자의 완전한 deletion이 일어난 경우에는 DMQ보다도 전단계에서 생산되는 3-hex-prenyl-4-hydroxybenzoate, HHB가 축적되는 것으로 관찰되어 Coq7p의 coenzyme Q의 생합성 과정에 대한 조절 기능이 제기되기도 하였다. 더욱이 C. elegans에는 Coq7p에 높은 유사도를 갖는 Clk-1 단백질이 존재하는데, 이 단백질을 암호화하는 clk-1 유전자의 돌연변이체는 생존기간의 연장, 지연되는 발생 과정 및 성체가 된 후에 반응 주기의 증가 등을 보였으며, 미토콘드리아 내의 전자 전달과정을 통한 호흡도 정상적이있었으로 coenzymeQ의 생합성 과정에서 Clk-1의 역할에 매한 많은 의문이 존재하였다. 하지만 최근의 연구에 따르면 clk-1 돌연변이체는 coen-zyme Q를 전혀 생산하지 못하는 것으로 밝혀졌고, 위에서 언급되었던 모든 표현형들은 C. elegans가 먹이로 취하는 E. coli 등 세균으로부터 얻는 coenzyme Q에 의해서 가능한 현상들이며, coenzyme Q를 생산하지 못하는 E. coli를 먹이로 공급하였을 경우에는 발생 자체가 중단되는 것으로 보고가 되었다.</p> <p>Coq7p 및 유사도를 나타내는 단백질들은, 효모류에서부터 포유류까지 그 아미노산 서열이 보존되어 있는 DMQ mono-oxygenase들로서, 새로운 di-iron carboxylase의 fam-ily의 일원인 것으로 밝혀졌다. 이 단백질들은 E Xn1 EXXH Xn2 E Xn3 EXXH의 공통된 motif를 갖는데 이 부분들이 di-iron 센터를 향한 ligand들이 존재하는 부위들로 생각되고 있으며, N. crassa의 COQ 7 예상 아미노산 서열에도 잘 보존되어 있다. 3차 구조를 분석한 결과에 따르면 4개의 글루탐산 (E)와 2개의 히스티딘 (H)이 \( \mathrm{Fe} \) 원자와 연결되어 있는 형태로 예상되며, Fig. 3에서 *로 표시된 글루탐산이 다른 아미노산으로 변형 된 경우에는 coenzyme Q의 생합성이 중지되는 것으로 알려졌다.</p> <p>Coq7p 및 유사효소들은 미토콘드리아의 내막 혹은 원핵생명체의 세포막 내에 존재하는 단백질 (integral pro-tein)인 것으로 알려졌는데, 그 세포막에 삽입되는 부분은 원통형의 \(\alpha\)-나선을 이루며, 다량의 소수성 아미노산들이 존재하는 부위이다. N. crassa COQ7 예상 아미노산 서열의 hydropathy profile인 Fig. 2 B에서 보듯이 약 150번째 아미노산 부근에서 강한 소수성 부위가 존재하는 것을 인지할 수 있으며, Fig 3에서는 이 소수성의 \(\alpha\)-나선을 이루는 부위에 밑줄로 표시하였다.</p>