피리딘디설파이드 유도체로부터 유래한 폴리설파이드 기반 퍼설파이드 생성 연구
Study on Persulfide Formation Based on Polysulfide Derived from Pyridinedisulfide Derivatives
- 발행기관 국립강릉원주대학교 일반대학원
- 지도교수 도움말 박정민
- 발행년도 2025
- 학위수여년월 2026. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 도움말 일반대학원 화학과
- 세부분야 해당없음
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/kangnung/000000012246
- UCI I804:42001-000000012246
- 본문언어 한국어
초록/요약 도움말
황화수소(H2S)는 고농도에서 독성을 나타내지만, 저농도에서는 항산화, 항염증, 미토콘드리아 보호, 혈관 확장 및 세포 보호와 같은 다양한 생리활성을 나타내는 기체 신호전달 물질로 알려져 있다. 또한 퍼설파이드(RSSH)는 높은 반응성과 강력한 항산화 능력을 바탕으로 단백질 시스테인 잔기의 퍼설피데이션(Persulfidation)을 통해 세포 내 신호전달을 조절하고, 산화스트레스를 완화하는 효능을 가지고 있다. 하지만 황화수소는 기체 형태로 인해 그 자체적으로 농도를 조절하기에는 한계가 있으며, 퍼설파이드는 높은 반응성으로 인해 매우 불안정하여 세포 내에 직접 주입하여 효능을 유도하는 데 어려움이 있다. 따라서 이러한 한계를 개선하기 위한 방안으로 황화수소와 퍼설파이드 모두 공여체를 필요로 한다. 황화수소와 퍼설파이드의 공통된 공여체로 폴리설파이드(RSSnSR, n≥1)란 물질이 주목받고 있다. 폴리설파이드는 자체적인 항산화 및 세포 보호 효능을 가지고 있으며, 세포 내 환원 환경에서 퍼설파이드와 황화수소를 단계적으로 방출할 수 있는 저장고로 작용한다. 그러나 폴리설파이드는 생체 내에서 그 기능을 직접적으로 연구하는 것은 어려움이 있다. 그 이유는 폴리설파이드는 본질적으로 불안정하고 세포 투과율이 낮기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 세포 밖에서 폴리설파이드를 주입하는 것이 아닌, 세포 내에서 안정적으로 폴리설파이드를 생성할 수 있는 생체적합적 시스템을 만들고자 한다. 이를 위해 세포 투과율이 뛰어난 피리딘디설파이드(RSSPy)와 트리아이소프로필실란티올(iPr3SiSH) 간의 빠른 티올-디설파이드 교환반응을 통해 세포 내에서 폴리설파이드를 생성하고자 한다. 이렇게 형성된 폴리설파이드(RSSnSR, n≥1)는 선택성이 높은 형광프로브인 SSP4를 사용해 세포 내에서 폴리설파이드가 실제로 생성되는지 간접적으로 증명할 수 있다. 또한 생체 티올(GSH) 존재하에서 퍼설파이드(RSSH)와 황화수소(H2S)를 방출함으로써 세포 내 황 종 조절 메커니즘을 밝혀내는 연구에 이용될 수 있다. 본 연구는 이러한 시스템으로 산화 환원 생물학적 신호전달과 질환 모델에서 반응성 황 종의 기능적 역할을 심층적으로 이해하는 데 공헌하고자 한다.
more목차 도움말
I. 서론 1
1.1. 생물학적 폴리설파이드 2
1.2. 폴리설파이드의 생물학적 기능 5
1.3. 폴리설파이드로부터의 퍼설파이드 생성 8
1.3.1. 퍼설파이드의 생물학적 기능 11
1.4. 유기 퍼설파이드 공여체 13
1.4.1. 세포 내 폴리설파이드 합성과 퍼설파이드 생성 17
1.5. 퍼설파이드 측정법 20
1.6. 세포 내 폴리설파이드의 직접적 합성법 개발 23
II. 본론 25
2.1. 실란다이설파이드 합성과 반응성 25
2.1.1. 피리딘디설파이드 합성 및 수용액 하에서의 폴리설파이드 생성 26
2.1.2. 수용액 하에서의 폴리설파이드 생성 메커니즘 28
2.2. 선택적 형광프로브를 통한 폴리설파이드 생성 분석 30
2.2.1. 폴리설파이드와 형광프로브의 형광발현 메커니즘 37
2.2.2. LC-MS를 통한 폴리설파이드 생성 증명 39
2.3. LC-MS 기반 세포 환원 환경을 모사한 글루타티온-폴리설파이드 반응 44
2.3.1. LC-MS 분석에 따라 규명한 폴리설파이드의 반응 경로 52
2.3.2. 실제 세포에서의 폴리설파이드 생성 53
III. 결론 55
3.1. 피리딘디설파이드로부터의 폴리설파이드 합성 55
3.2. 조절가능한 공여체로써의 폴리설파이드 56
IV. 실험 및 방법 57
4.1. 일반적 실험방법 57
4.2. 화학적프로브 합성 58
4.3. 피리딘디설파이드 합성 63
4.4. 피리딘디설파이드로부터의 폴리설파이드 합성 및 분석 65
4.5. 세포 내 환원 환경을 모사한 글루타티온-폴리설파이드 반응 실험 73
참고문헌 75
APPENDIX 82
