탈피호르몬

곤충, 갑각류 등의 탈피와 변태를 유도하는 호르몬. 곤충에서는 전흉선, 갑각류에서는 Y기관에서 분비된다. 탈피의 일정 시간 전에 분비되며 사전에 유충호르몬이 작용하고 있으면 유충기에는 유충탈피를 일으키지만, 유충호르몬 작용이 없으면 번데기 또는 성충에서 변태를 동반한 탈피를 유도한다. 처음에는 누에나방의 번데기에서 결정체로 분리되어 탈피와 관련시켜 이러한 이름이 붙여졌다.

C27의 스테로이드분자이며 최초에 2종이 발견되었기 때문에 각각 α-엑디손, β-엑디손이라고 한다. β-엑디손은 한동안 엑디스테론이라고 하기도 했고, 갑각류에서도 발견되어 크러스트엑디손이라고도 한다. 화학구조가 밝혀진 후 명칭을 통일하여 전흉선에서 분비하는 α-엑디손을 단순히 엑디손, 이것이 분비된 후 다른 조직인, 예를 들어 지방체나 enocyte에서 산화되어 생기는 β-엑디손을 20-히드록시엑디손이라고 부르게 되었다.

또한 이들 유사물질을 총칭해 ecdysteroid라고 한다. 전흉선은 전흉선자극호르몬(PTTH)의 지배를 받아 콜레스테롤에서 엑디손을 생성 · 분비한다. 20-히드록시엑디손은 표적세포 내에서 DNA, RNA, 단백질 등의 합성을 촉진하여 세포분열을 촉진시킨다. 유충의 상피세포에 작용하면 apolysis에서 새로운 큐티클 형성에 이르는 일련의 과정을 유도한다. 파리류의 후기 유충에서는 이 작용으로 상피세포 중에 페놀산화효소나 dopadecarboxylase의 활성이 높아지며 위용각 형성을 촉진하는 반응계를 유도한다.

성충원기에 대해서도 마찬가지로 핵산과 단백질의 합성을 촉진시키고 형태형성운동을 더욱 발현시켜 번데기분화 및 성충분화를 유도한다. 표적세포에서 ecdysteroid는 핵에 들어가 유전자의 전사 수준에서 조절에 관여한다. 초파리나 모기붙이의 침샘염색체에 번데기로 변하는 시기에만 나타나는 특정한 퍼프가 일정량의 엑디손 투여에 의해 급속히 생기는 것이나 파리의 위용각 형성시 효소단백질 합성의 예 등에서 특정한 mRNA합성의 직접적인 유도를 재촉하는 것으로 추론하고 있다.

또, 식물체로부터도 높은 호르몬 활성을 갖는 ecdysteroid가 여러 종류 발견되었다. 그중에는 엑디손, 20-히드록시엑디손도 포함되어 있지만 곤충의 체내에서는 발견되지 않는 ponasterone, cyasterone 등 원래의 엑디손보다 활성이 높은 물질도 발견되고 있다. 이들을 식물엑디손이라고 총칭하고 있는 데 모두가 2,3,14-히드록시-7-엔-6-완의 구조를 갖는 스테로이드이다.

탈피호르몬

(a) 호르몬작용에 의한 누에나방의 성장과 변태과정 PTTH: 전흉선 호르몬 JHL: 유충 호르몬
ec: 엑디손(탈피호르몬)

(b) 호르몬의 구조식