8. 아미노산에 대해 알아보시츄

위키피디아에 있는 아미노산의 표입니다. 

아미노산의 영문 이름이 더럽게 길어서, 약어를 사용하는데 약어는 세 글자 약어(보통 영문 이름의 앞에서 알파벳 세 개 따와서 씁니다), 알파벳 약어가 있습니다. 우리가 유전자의 전사 결과로 만들어지는 아미노산 시퀀스는 알파벳 약어로 표기하기때문에 저것들도 다 외워야 합니다. 다만 셀레노시스테인과 피롤라이신까지 외울 필요는 없습니다. (코돈에 없음) 

오른쪽 표를 보시면 등전점과 PKa가 두 개 있을거예요. pKa 두 개는 왼쪽부터 차례대로 아미노산의 아미노기가 음전하를 띠는 시점, 양전하를 띠는 시점입니다. 음전하를 띤다는 건 카복실기에서 수소가 하나 빠진다는 걸 말하고, 양전하를 띤다는 건 아미노기에 수소가 하나 더해지는 걸 말합니다. 그러니까 전자는 COOH가 COO-가 되는거고, 후자는 NH2가 NH3+가 되는거죠. (숫자는 pH고요)

그럼 등전점은 뭐냐? 아미노산은 기본적으로 양이온도 되고 음이온도 되는데 등전점에서는 아무 전하도 띠지 않습니다. 등전점이라는 건 이 pH에서 아미노산이 전기적으로 중성, 그러니까 아무 전하도 띠지 않는다는 얘기죠. 보통 등전점 아래에서는 음전하가 되고, 등전점 이상으로 pH가 올라가면 양전하가 됩니다. 

이 아미노산들은 사실 여러가지 분류법이 있지만, 여기서는 필수/비필수와 아미노산의 궁뎅이별로 분류하는 법을 가르쳐드릴까 합니다. 

2-1) 궁뎅이로 분류하는 법

아까도 말씀드렸듯 아미노산의 궁뎅이는 아미노산의 '신분증' 역할을 합니다. 그리고 이 궁뎅이에 따라 기본적으로 산성, 중성, 염기성으로 나뉘고 중성이면서 전하를 띠는 궁뎅이도 있어요. 

산성: 글루탐산, 아스파르트산

염기성: 라이신(리신), 알기닌, 히스티딘

중성: 나머지 전부 다 

일단 큰 분류는 이렇게 됩니다만 중성 아미노산들 안에 세부적인 카테고리가 있습니다. 궁뎅이가 중성이지만 전하를 띠지 않는 것과 전하를 띠는 것, 그리고 방향족 꼬리를 가진 아미노산이 있어서요. 

중성-전하 있음: 세린, 트레오닌, 아스파라진, 글루타민

중성-전하 없음: 알라닌, 발린, 류신, 이소류신, 메티오닌(꼬리에 황이 있지만 메틸기가 막고있음) 

중성-방향족(전하 없음): 티로신, 페닐알라닌, 트립토판

중성-특이 케이스: 프롤린(구조가 특이함), 글라이신(유일하게 좌우대칭 불가), 시스테인/셀레노시스테인(disulfide bond의 원조)

2-2) 필수 여부로 분류하는 법

필수 아미노산의 경우 합성 한다면 할 수는 있는데 효율이 개 그지같아서 그냥 먹는게 편한 경우입니다. ㅇㅅㅇ 

필수 아미노산: 발린, 류신, 메티오닌, 이소류신, 트레오닌, 라이신, 트립토판, 페닐알라닌(아동의 경우 히스티딘과 알지닌 추가) 

비필수 아미노산: 위에꺼 빼고 나머지 사실 저도 20개 다 기억 안나요 

사실 골고루 잘 드시면 저런거 딱히 신결쓰실 필용는 없져. ㅇㅅㅇ 

3. 아미노산의 쓸모-단백질의 재료

아미노산은 여러가지로 쓰이는데 가장 기본적인 용도가 단백질의 재료입니다. 왜, 전에 DNA에 대해 설명하면서 5번 탄소와 3번 탄소 어쩌고 하면서 5' 3' 이렇게 시작과 끝이 나뉜다고 했었는데, 아미노산을 줄줄이 이어서 만드는 펩타이드도 마찬가지입니다. N터미널, C터미널로 나뉘는데 N터미널은 아미노산의 아미노기가 놀고 앉아있는(그러니까 결합 안 하고 있는) 상태이고 C터미널은 반대로 카복실기가 놀고 앉아있는 겁니다. 이 결합은 리보솜이 코돈을 읽고 해당되는 아미노산이 오면 펩타이드 결합을 만들어서 줄줄이 소세지로 엮는데... 이 펩타이드 결합은 

NH2+COOH-->NH-CO+H2O(탈수결합입니다)

이렇게 됩니다. 

 

(형광 단백질의 대표주자 녹색형광단백질. 저기 스프링처럼 구부러진게 알파 나선이고, 화살표가 베타 병풍입니다. 둘다 출처는 위키피디아)

아미노산들이 펩타이드 본드를 통해 줄줄이 소시지를 만든 것이 일차 구조입니다. 이건 말 그대로 비엔나 소시지마냥 아미노산이 줄줄이 엮여 있는 상태이고, 이게 아미노산의 궁뎅이와 궁뎅이가 국소적으로 결합을 하면서 나선 형태를 이루거나 병풍 형태를 이루게 되는데 이게 2차 구조입니다. (알파 나선, 베타 병풍이라고 합니다) 그리고 이것들이 또 접혀서 3차 구조를 이루고, 그 다음 3차 구조를 이룬 부속품들이 모여 4차 구조를 이루게 됩니다. 즉, 일차 구조는 필요한 레고 블록을 꺼내 놓은 상태이고-->이차 구조는 꺼내 놓은 블록들을 부분부분 조립한 상태이고-->3차 구조는 부분부분 조립한 블록들을 엮어 하나의 구조물을 만들고-->4차 구조는 이러한 구조물들을 모아 하나의 작품(?)을 만드는 것이죠. 

여기서 첨언하자면 우리 몸의 세포질은 물이 그득그득한 환경이라 물을 싫어하는 아미노산들은 갸들끼리 모이고, 물을 좋아하는 아미노산들은 갸들끼리 알아서 모입니다. 유기용매에서는 이 접힘이 삑살나서 단백질이 변형되는거죠. 

4. 아미노산의 다른 용도

아미노산은 단백질의 주 재료 외에도 여러 가지 용도로 쓰입니다. 대표적인 게 호르몬이나 신경전달물질이죠. 이런 애들을 몇 개 꼽아보자면... 

트립토판: 세로토닌의 전구체. 세로토닌은 멜라토닌의 전구체입니다.