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- 단백질 구조가 단백질 기능을 결정한다.
- 효소, 특정 아미노산이 촉매 반응하는 활성 부위에 결합, 세포 화학 반응을 촉매
- 호르몬은 특정 수용체에만 도킹할 수 있는 특정 3차원 구조를 갖고 있다.
- 일부 암세포는 표면에 "무해한" 것으로 표시한 구조를 나타내 방해받지 않고 체내로 퍼질 수 있다.

단백질 접힘의 비밀
3차원 구조가 단백질에 기능을 부여하는 방법
 
단백질 접힘은 생화학의 가장 기본적인 법칙 중 하나다.
단백질의 구조가 기능을 결정한다. 이 3차원 접힘이 없다면 단백질은 일부 세포를 잠그는 열쇠가 부족하거나 완전히 눈이 멀고 친구와 적을 구분할 수 없을 것이다.

 

▲ 단백질의 접힘은 세포에서의 생물학적 기능을 결정한다. 접는 동안 문제가 발생하면 질병으로 이어질 수 있다. © theasis / Getty images

단백질 접힘은 어떻게 발생할까?
단백질은 아미노산 사슬의 접힘에서 구조를 얻는다. 접는 과정은 상당히 복잡하지만 다행히도 단백질은 성장하고 사용할 준비를 할 때 세포 샤페론의 도움을 받는다. 하지만 때로는 그것이 잘못될 수 있다. 단백질 접힘은 당신을 아프게 할 수 있으며 동시에 치유 접근법의 핵심이기도 하다.

단백질 구조가 단백질 기능을 결정한다. 
올바른 접힘이 없으면 단백질은 기능할 수 없다.

접는 것은 말 그대로 성공의 열쇠다.
올바르게 접기가 안되면 자물쇠와 열쇠 원리가 작동하지 않는다.
단백질은 "올바른 키"가 없으면 특정 세포에 대한 액세스가 거부된다.
단백질은 다양한 아미노산으로 구성된 후 이미 모든 분자 구성 요소를 받았지만, 아직 이것만으로 사용할 준비가 되지 않는다. 아미노산 사슬은 먼저 단백질이 특정 공간 3D 구조. 이 구조가 없으면 특정 기능을 수행할 수 없으며 다른 분자에서 인식할 수 없다.

▲ 호르몬은 특정 호르몬 수용체에만 결합할 수 있으며 올바른 구조를 가진 세포에서 신호를 유발할 수 있다. © Alexkeir/ CC-by-sa 4.0

구조는 자물쇠의 열쇠

단백질의 기능에서 구조가 하는 역할은 잘 알려진 효소 반응의 잠금 및 열쇠 원리에서 특히 분명해진다. 효소는 특정 아미노산이 촉매 반응을 수행하는 영역인 활성 부위에 기질을 결합하여 세포의 화학 반응을 촉매한다. 활성 중심은 접힌 부분이 올바른 모양을 부여한 기질만 결합할 수 있도록 구체적으로 형성된다.

이 원리는 효소뿐만 아니라 호르몬 조절에도 사용된다.
호르몬은 특정 세포에서 기능을 수행하기 위해 혈류를 순환한다. 이를 위해 단백질로 구성된 세포 표면의 수용체에 결합한다. 호르몬은 특정 수용체에만 도킹할 수 있는 특정 3차원 구조를 갖고 있다. 예를 들어, 여성 호르몬인 에스트로겐은 자궁, 난소와 같은 장기의 세포 표면에 있는 에스트로겐 수용체에만 결합할 수 있다.

▲ 병원체의 다양한 표면 구조는 우리 세포의 표면 구조와 다르다. © frentusha / iStock

구조는 구별되는 특징

친구 또는 적?
이 질문은 항체와 같은 단백질에 대한 답변에 특히 중요하다. 항체는 표면 구조로 해로운 병원체를 인식하고 면역 체계의 다른 부분을 모집한다. 반면에 신체 자체 세포의 표면 구조는 항체에 의해 "평화로운" 것으로 인식되고 세포는 공격받지 않는다.

자가면역 질환이 있는 사람들에게서 표면 구조의 인식이 얼마나 중요한지 알 수 있다.
이들은 신체의 자체 세포에 대한 항체를 생성하고 실제로 우리 신체에 중요한 단백질의 표면 구조를 인식한다. 암세포의 탈출 전략은 그 반대다.

일반적으로 암세포는 면역 체계에 의해 인식되어 무해하다.
일부 암세포는 표면에 "무해한" 것으로 표시한 구조를 나타내므로 방해받지 않고 체내로 퍼질 수 있다. (계속)

<더사이언스플러스 The SCIENCE Plus> 

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