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title: "Parkin 기능 저하와 미토콘드리아 생성–제거 균형"
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created_at: 2026-09-16T08:55:58.723593+00:00
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Parkin 기능 저하와 미토콘드리아 생성–제거 균형 
 
 
 
 
 
 
 
 Parkin이 약해지면 미토콘드리아 균형은 어떻게 무너지는가

 건강한 정상상태에서 출발해 Parkin 활성을 낮추면, 제거가 멈추는 것에 그치지 않고 PARIS를 통해 생합성까지 꺼지는 과정을 5변수 ODE 모델로 확인합니다.

 
 건강한 미토콘드리아
 –

 품질 (건강 비율)
 –

 PGC-1α 활성
 –

 건강 H 손상 D PGC-1α PARIS 

 

 t = 0에서 설정이 바뀐 뒤의 변화 (임의 단위)

 
 Parkin 프리셋 정상 1.0 부분 저하 0.5 중증 저하 0.2 결손 0.05 

 Parkin 활성 1.00 

 ROS 피드백 3.0 

 기본 손상률 0.050 

 개입 PARIS 억제 TFEB 활성화 PGC-1α 보강 

 

 Parkin 활성에 따른 정상상태

 건강 미토콘드리아량 품질 (0–1, ×3로 표시) 

 

 세로 점선은 현재 Parkin 설정. ROS 피드백과 개입 설정이 반영됩니다.

 관찰할 것

 
 결손으로 내리면 손상 D가 먼저 급증하면서 건강 H가 빠르게 줄어듭니다. 이어서 PARIS가 서서히 쌓여 PGC-1α를 누르기 때문에, 급성기가 지나도 H는 회복하지 못하고 낮은 상태에 고정됩니다. 제거 실패가 생합성 실패로 번지는 이중 억제 고리입니다.

 균형은 비례해서 줄지 않습니다. Parkin이 절반일 때는 건강 미토콘드리아가 정상의 약 60%로 버티지만, 0.2 아래로 내려가면 급락합니다. ROS 피드백을 높이면 곡선 전체가 내려가 같은 Parkin 저하에서도 더 일찍 무너집니다.

 결손 상태에서 PARIS 억제만 켜면 미토콘드리아 총량은 늘지만 품질은 오히려 떨어집니다. 치우지 못한 채 만들기만 하면 손상 개체가 쌓입니다.

 TFEB 활성화는 Parkin 비의존 경로(BNIP3/NIX 등)를 통한 제거를 키워 품질을 가장 잘 지킵니다. PARIS 억제와 함께 쓰면 건강 미토콘드리아량은 가장 크게 회복되지만 품질은 그 중간에 머뭅니다. 양과 질 사이의 트레이드오프입니다.

 

 모델

 H 건강, D 손상 미토콘드리아, P PARIS, G PGC-1α, T 핵 내 TFEB. 모든 값은 무차원이며, 정성적 구조를 보기 위한 장난감 모델입니다.

 kd = kd0 · (1 + r·D) ROS 악순환
PINK = D / (0.3 + D) 손상 감지
flux = 0.6·Parkin·PINK·T·D/(0.5+D) + 0.03·T·D Parkin 의존 + 비의존 미토파지

dH/dt = 0.24·G·H/(0.5+H)/(1+0.3(H+D)) − kd·H
dD/dt = kd·H − flux − 0.02·D
dP/dt = 0.1·s_P − (0.05 + 0.4·Parkin·(0.3+PINK))·P
dG/dt = (0.5 + 0.4·T + 1/(1+2H) + b_G) / (1+(P/0.4)²) − 0.5·G
dT/dt = 0.3 + 1.5·flux/(0.05+flux) + b_T − 0.5·T

개입: PARIS 억제 s_P = 0.2 (기본 1) · TFEB 활성화 b_T = 1.5 · PGC-1α 보강 b_G = 1 
 Euler 적분 dt = 0.1. 문헌 근거: Parkin의 PARIS 분해와 PGC-1α 억제(Shin et al., Cell 2011), 미토파지에 따른 TFEB 핵 이동(Nezich et al., J Cell Biol 2015), TFEB의 PGC-1α 유도(Settembre et al., Nat Cell Biol 2013). 속도상수는 실험값이 아닌 설정값입니다.