비만과 관련된 FABP2(+1283)유전자

▣FABP2 유전자의 정식 명칭은 무엇인가? 
이 유전자의 정식 명칭은 “Fatty Acid Binding Protein 2, Intestinal”이며, Intestinal-Type Fatty Acid-Binding Protein, Fatty Acid-Binding Protein 2, I-FABP, FABPI 등으로도 불립니다. 

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▣FABP2 유전자 위치는 어디에 있습니까? 
FABP2 유전자는 아래 이미지에서 보이는 것처럼 4번 염색체 긴 팔(q) 28부터 31에 있습니다. 표기법으로는 4q28∼q31 또는 4:119320747이라고도 합니다. 

더 정확하게 말하면 4번 염색체 염기쌍 119,317,250∼119,322,390에 있습니다. 

단일 염기 다형성, 즉 SNP(single nucleotide polymorphism) 배열은 보시는 영문 배열과 같습니다. 붉은색으로 표기 내용은 염기 구아닌(Guanine)이 아데닌(Adenine)으로 치환된 것을 말합니다. 
TAAATTCACAGTCAAAGAATCAAGC[A/C/G/T]CTTTTCGAAACATTGAAGTTGTTTT

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▣FABP2 유전자 변이 개요는 어떻게 되나요? 
아래 이미지에서 보이는 것처럼 FABP2 유전자에 관한 가장 일반적인 연구는 Ala54Thr(코돈 54에서 아미노산 알라닌이 트레오닌으로 치환된 형태)입니다. 

다시 정리하면은 FABP2 유전자는 총 132개의 아미노산으로 구성되어 있습니다. 

이 가운데 코돈 54번째 아미노산인 알라닌(Alanine/GCT)이 트레오닌(Threonine/ ACT)으로 치환된 것을 말합니다. 뉴클레오타이드(nucleotide) 상에서는 1283번 위치에서 구아닌(Guanine)이 아데닌(Adenine)으로 치환된 것입니다. 

다시 말해서, FABP2 유전자 1283번 위치에는 알라닌 GCT가 있습니다. 이 가운데, 첫 번째 구아닌이 아데닌으로 치환되면 전혀 다른 아미노산인 트레오닌이 만들어지게 됩니다. 이렇게 염기가 바뀌게 되면은 원하는 단백질을 만들지 못하게 되고 결국, 지방을 흡수하고 처리하는 능력에 문제가 발생하여 비만으로 이어지게 되고 이로 인해서 당뇨병을 비롯한 여러 형태의 성인병이 발생하게 되는 원인이 됩니다. 결국, 자신의 특정 유전자에서 변이 여부를 미리 파악하는 것은 식사와 운동 형태를 알고 이에 맞는 방법을 선택하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 질병 예방 차원에서도 중요하다고 말할 수 있겠습니다.

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▣FABP2 Ala54Thr(A54T) 역할은 무엇인가요? 

FABP2 유전자는 소장에서 지방산 결합 단백질(fatty acid binding protein 2)을 만들도록 지시를 합니다. 

이렇게 만들어진 FABP2 단백질은 소장 상피세포에 존재하게 됩니다. 보통 소장 상피세포는 위에서 소화된 양분이 지나갈 때 흡수하는 역할을 합니다. 이런 소장 상피 세포에 FABP2 단백질은 양분 가운데 특히 지방을 흡수하는데 강합니다. 

FABP2 단백질에 의해서 세포 내로 흡수된 지방은 인체가 필요한 에너지 대사로 이용하게 되는 것입니다. 이러한 지방산 결합 단백질(FABP)들은 소장 이외에도 간이나 심장 등에도 존재하여 3가지 유형으로 나누어집니다. 

이들은 단백질 질량이 14-15 kDa(달톤=Dalton)이며 물질의 흡수 및 세포 대사 그리고 지방산 수송 등에 참여하는 것으로 생각됩니다. 또한 세포의 성장과 증식과 조절 역할도 합니다. 결론적으로, 장내 지방산 결합 단백질 유전자는 4개의 엑손(exon)을 포함하고 있으며 소장 상피세포에 많이 있는 세포질 단백질입니다. 

참고로, 달톤(Dalton)은 단백질 등 고분자 물질의 질량을 표시하는 단위로서 산소 원자 질량의 1/16을 1 dalton /Da,D)입니다.
그리고, FABP2 는 세포 내에서 지방산 대사를 조절하는 기능을 담당하는데 DNA 변이가 발생하면 과도하게 흡수된 지방산으로 인해 세포 내로 포도당을 운반하는 능력이 떨어져 인슐린 저항성을 초래합니다. 보통은 많은 인슐린 작용 중 당질 및 지질대사에 대한 작용이 감소한 상태가 대사성 질환의 발병과 깊은 연관성을 나타내고 비만 및 고지방 식이에 의해 대사성 질환의 발병 초기부터 관찰됨으로 이를 일반적으로 인슐린 저항성이라고 합니다. 

Ala54Thr 다형성은 FABP2 유전자 내 DNA 변이가 발생하면 소장에서 지방산을 더 많이 결합하게 되고 이로 인해 지방 흡수량이 증가하게 되고 비만으로 이어지게 되는 것이다. 

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▣FABP2 Ala54Thr (A54T) 다형성과 관련된 연구들에는 어떤 것들이 있나요? 
1, 여러 임상 연구에서 개인마다 가지고 있는 유전형에 따라 식사 시 소장 내에서 지방산을 흡수하고 처리하는 능력이 다른 것으로 나타났습니다. 
예를 들어, 유전형이 GG 형태의 유전형을 가지고 있는 개인은 지방산을 흡수하고 처리하는 능력이 감소하는 반면에 유전형이 AG나 AA를 가지고 있는 개인은 식사 시 소장 내에서 지방산을 흡수하고 처리하는 능력이 향상하는 것으로 나타났습니다. 결국 AG나 AA 유전형은 비만 가능성이 커집니다.

2, 유전형과 체질량 지수 및 체지방 관계에서는 적합 형태의 GG 유전을 가지고 있으면은 체질량 지수와 체지방이 감소하는 반면에 변이 형태의 AG나 부적합 형태 AA 유전형을 가지고 있으면 체질량 지수와 체지방이 증가하는 것으로 관찰되었습니다. 
예를 들어, 일본 남성이 복부 비만의 증가하는데 그 이유 가운데 하나는 FABP2 유전형이 AG나 AA 형태를 가지고 있었다는 점이며 또 하나는 여성들 가운데 높은 렙틴(Leptin) 수치와 비만과의 관련성에 관한 연구에서도 FABP2 유전형이 AG나 AA 형태를 가지고 있었다는 점입니다. 
참고로, 렙틴(Leptin)은 에너지 흡수 및 소비를 고르게 조절해주고 식욕과 신지대사에 역할을 하는 단백질 호르몬으로 식욕 억제 호르몬 또는 지방 조절 호르몬 등으로도 불립니다. 

3, 다양한 연구들은 코돈 54에서 알라닌이 트레오닌(Ala54Thr)으로 치환되는 다형성이 식사 시 지방으로 변화에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 
혈장에 유리형 지방산으로 공복 시 중요한 에너지원으로 전화되는 비에스테르 지방산(=유리지방산)이 고지방 식사 후 7시간이 경과 후 관찰한 결과에서는 적합 유전형인 GG 형태를 가지고 있는 개인보다 부적합 유전형인 AA 유전형을 가지고 있는 사람이 20% 더 높았습니다. 

4, 지방 섭취 후 유전형이 AG나 AA 형태를 가지고 있는 개인은 식후 중성지방 및 14-18 탄소 사슬 지방산의 수치 증가와 관련이 있는 것으로 밝혀졌습니다. 
예를 들어 시스 지방산이나 트랜스 지방산(마가린/마요네즈)처럼 유사한 식사를 한 경우 식후 신진대사를 관찰한 결과에서는 FABP2 유전자에서 AG 유전형 내지 AA 유전형인 경우는 적합 유전형 GG 형태에 비해서 식후 혈당 수치와 지방 생성이 더 많이 증가한 것으로 나타났습니다. 

5, 비만 그룹 가운데 당뇨병이 없는 사람들을 대상으로 일일 1500kcal 저열량 식사와 일주일에 3번 유산소 운동과 같은 생활 습관 개선 프로그램을 3개월간 실시 후 분석한 결과 AA나 AG처럼 변이 유전형을 가지고 있는 사람들을 적합 GG형을 가지고 있는 사람들과 비교해 체지방량 그리고 LDL 콜레스테롤과 렙틴 수치를 감소시키는 데 실패했습니다. 이외에도 많은 연구에서 FABP2 유전자와 관련해서 식사 시 지방 섭취 그리고, 적당한 탄수화물 섭취와는 상관관계가 있다는 사실을 증명하고 있습니다.

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▣FABP 유전자 종류와 질병에는 어떤 것들이 있나요?

미국 질병 통제 예방 센터의 자료를 분석한 결과 FABP1은 24개, FABP2는 66개, FABP3는 16개, FABP4는 15개, FABP5는 9개, FABP6는 6개, FABP7은 3개 등의 질병들과 관련이 있는 것으로 나타났습니다. 이러한 통계를 봤을 때 FABP 유전자들 가운데 FABP2 유전자가 가장 많은 질병과 연관되어 있음을 알 수 있었습니다. 다음은 유전자별 주요 질병과 분포 위치입니다. 
1, FABP1 주요질병으로는 2형 당뇨병, 대사 증후군, 심장혈관 질환, 이상지질혈증, 인슐린 저항성 등이 있으며 주로, 간 쿠퍼세포에 분포하고 있습니다. 
2, FABP2 주요질병으로는 2형 당뇨병, 비만, 인슐린 저항성, 심장혈관 질환, 대사 증후군, 관상동맥 질환, 고지혈증, 고 중성 지방 혈증 등이 있으며 주로, 소장 상피세포에 분포하고 있습니다. 
3, FABP3 주요질병으로는 2형 당뇨병, 심장 혈관 질환, 조현병, 식욕 이상 항진, 거식증 등이 있으며 주로, 뇌의 뉴우런과 폐의 허파꽈리 세포에 분포하고 있습니다. 
4, FABP4 주요질병으로는 2형 당뇨병, 심장혈관 질환, 비만, 부종, 인슐린 저항성 등이 있으며 주로, 비장의 림프구에 분포하고 있습니다. 
5, FABP5 주요질병으로는 2형 당뇨병, 조현병(조현병), 대사증후군, 비만, 지방간 등이 있으며 주로, 피부의 표피세포, 비장의 수지상세포, 뇌의 별아교세포에 분포하고 있습니다. 
6, FABP6 주요질병으로는 2형 당뇨병, 심장혈관 질환, 과민성 대장 증후군, 부종, 설사, 비만 등이 있으며 주로, 회장에 분포하고 있습니다. 

참고로, 미국인의 절반에서 발견되는 변형 FABP2 유전자에 대한 연구내용입니다. 연구기관은 세인트루이스 대학 도이지 보건대학의 식품영양학 조교수인 에드워즈 와이즈(Edward Weiss) 박사는 미국인의 약 절반이 음식물을 다르게 대사시키는 유전자의 변형을 갖고 있어 그들을 당뇨 발생 위험에 더 노출 시키게 된다는 사실을 확인했습니다. 연구 결과 FABP2 변이 유전자를 갖는 사람들은 그렇지 않은 사람들과는 다르게 지방을 대사시켰습니다. 또한, FABP2 변이 유전자를 갖는 사람들은 더 많은 지방을 연소시키는 것으로 나타났습니다.