34. 단백질이 접히는 과정츄

어제도 면접보고... 담주에도 면접 있습니다. 

1. 단백질이 접혀서 생긴다고? 

센트럴 도그마는 아시져? DNA는 mRNA로 전사된 다음 splicing과 capping(머리), poly A tail(꼬리) 붙이는 과정을 거쳐 핵공 밖으로 나와서 리보솜에 의해 번역되고 PTM을 거쳐 단백질이 됩니다. 번역하게 되면 줄줄이 소세지같은 게 나오지만 실제로 단백질은 

이런 게 나옵니다. (실화) 실제로 작동하는 것도 저 형태고요. 아니 줄줄이 소세지라면서요? 

2. 단백질의 구조 

(물론 실제로 층간소음따원 없습니다)

2-1) 1차 구조

리보솜이 갓 번역을 끝낸 따끈따끈한 줄줄이 소세지 상태입니다. 단백질의 1차 구조는 아미노산들이 peptide bond(탈수결합)를 통해 줄줄이 소세지가 된 상태로, '가수분해 효소'는 이 peptide bind를 물분자를 넣어서 끊을 수 있습니다. 예? 저걸 왜 끊냐고요? 아니 소화 안 시켜요? 

1차 구조에서 쓰이는 용어로는 N-terminal과 C-terminal이 있습니다. 물론 다른 구조라고 해서 안 쓰는 말은 아니지만... 각각 단백질 시퀀스의 말단을 가리키는 말로, 비슷한 말로는 DNA, RNA의 5'와 3'가 있습니다. DNA, RNA의 5', 3'는 당 사슬 번호로 나뉘는데 N, C는 기준이 뭔가요? 

1차 구조를 형성할 때는 앞 아미노산의 카복실기와 뒤 아미노산의 아미노기를 peptide bond로 묶게 됩니다. 그래서 가장 앞에 있는 아미노산은 아미노기가 남고(N-terminal), 맨 뒤에 있는 아미노산은 다음 코돈이 종결코돈이므로 카복실기가 남습니다(C-terminal). DNA와 RNA는 5'에서 3'로 가고, 단백질 시퀀스는 N-terminal에서 C-terminal로 갑니다. 

예? 왜 아미노기인데 A 아니고 N이냐고요? 아미노기에 질소 있잖아요. 

2-2) 2차 구조

위에 있는 GFP 그림을 보면(아니 맨 위에요) 화살표랑 스프링이 있는데, 이게 2차 구조입니다. 스프링같이 생긴 것은 Alpha helix(알파 나선), 화살표같이 생긴 것은 Beta sheet(베타 병풍)이라고 합니다. 아미노산에 따라 형성할 수 없는 2차 구조도 존재하고요. 분자 구조를 나타낼 때 특정 원자에 특정 색이 배정되듯, 단백질 구조는 저 화살표와 스프링으로 그리는 게 국룰입니다. 저거 원자로 다 표기하면 컴퓨터 랙걸려요. 

단백질의 2차 구조에 턴이라는 것도 있는데, 이건 단백질이 접히다가 방향을 틀게 되는 부분입니다. 아저씨 거기 우회전!!! 

2-3) 3차 구조와 4차 구조

일단 2차 구조가 또 접히게 되면 3차 구조가 형성되는데, 이 상태로도 기능 자체는 할 수 있습니다. 다만 3차 구조 상태가 어떤 단백질의 subunit인 경우가 있어요. G-protein이나 헤모글로빈마냥... 그런 경우에는 다른 chain들이랑 같이 파이널 퓨전을 해서 4차 구조까지 형성해야 단백질로서 기능합니다. 즉, 레고 블럭으로 집만 만드느냐 마을까지 만드느냐이 차이입니다. 

4차 구조를 형성하는 단백질을 어쩌고머(어쩌고mer) 단백질이라고 부릅니다. 이건 그냥 단백질을 구성하는 subunit의 수예요. dimer면 둘, trimer면 셋, tetramer면 넷, octamer면 여덟... 뭐 이런 식입니다. 접두어로 homo-가 붙으면 대칭, hetero가 붙으면 비대칭입니다.