건강정보

BestLaminine 2013. 3. 24. 07:04

단백질의 합성은 아미노산을 단지 배열만 하면 되는 것이 아닙니다.

단백질은 올바르게 입체적으로 접혀야 비로소 그 기능에 가장 적합한 형태를 취할 수 있습니다.

세포 안에는 완성 전이 단백질이 올바르게 접히는 것을 돕는 장치가 있습니다.

그것을"분자 샤프롱(Molecular Chaperones)"이라 합니다.(샤프롱은 프랑스 어로 시중드는 사람을 의미) 대표적인 분자 샤프롱에는 'HSP70'과'HSP60'이 있습니다.

HSP70은 리보솜에서 합성 중인 단백질과 결합합니다.

이 결과, 합성중인 단백질이 올바르게 접히기 전에 다른 단백질과 결합해 덩어리가 되는 것(응집)을 피할 수 있습니다.

한편 HSP60 안에 올바르게 접히지 않았던 단백질이 들어가면 올바로 접히게 됩니다.
이리하여 앞서 접히는 데 실패한 단백질의 다수가 다시 한 번 올바리게 접히는 것이다.

그래도 올바르게 접히지 않는 경우가 있습니다.

그런 불량품은 문서 파쇄기와 같은 장치인'프로테이솜'으로 운반되어 아미노산으로 분해됩니다.

이런 단백질의 품질 관리 기구가 단백질이 올바르게 접히는 것을 보장합니다.

여기서 살펴본 현상은 어는 것이나 모두 몸 안의 세포에서 일상적으로 일어나고 있습니다.

교묘하게 역할이 분담된 장치들의 작용에 의해 우리의 생명이 유지되고 있습니다.

생물체내에는 5만 종류 이상의 다양한 기능을 수행하는 단백질이 있는데, 이들 단백질은 자연적인 진화과정에서 만들어진뒤 여러 유전자 조각들이 오랜 시간에 걸쳐 새로 끼어들거나 사라지는 복잡한 과정을 거쳐 만들어 졌다.

그리고 이들 단백질은 20개의 아미노산으로 구성된 고분자 물질로 생명체가 살아가는데 필수적인 역할을 한다.

 

예를들어 p53 단백질은 암을 억제하는 기능을 하고 많은 효소는 사람이 섭취한 음식물로부터 몸에 필요한 복잡하고 다양한 물질과 에너지를 효율적으로 생산하는 역할을 하기 때문에 단백질은 의약용이나 치료용,또는 산업용으로 널리 쓰인다.

 

특히 단백질의 일종인 효소는 최근 선진국을 중심으로 대대적인 연구개발과 산업화가 추진되는 바이오 테크 분야의 핵심으로 떠오르고 있다.

 

이에따라 세계적인 화학기업이나 제약기업,생명공학기업들이 각각 산업목적에 맞는 효소의 개발에 집중적으로 투자하고 있다.

 

그러나 대부분의 단백질은 특이성과 안전성,활성등이 실제 의약용이나 산업적으로 사용되는데 많은 한계를 가지고 있어 목적에 맞는 특성이나 새로운 기능을 갖는 단백질을 설계하고 창출하는 연구가 지속적으로 진행돼 왔지만 아직은 만족할 만한 연구성과가 학계에 보고된적이 없다.

 

그런데 카이스트 김학성 교수팀은 수많은 이런 단백질들이 사실은 기본 골격의 수는 한정돼 있어 서로 다른 기능을 수행하는 단백질도 골격은 유사하거나 동일한 경우가 많다는 점에 착안했다.

 

김교수팀은 이런 점에 착안해 기존의 단백질에 새로운 기능을 가진 단백질 설계에 필요한 요소를 끼워넣음으로써 신기능단백질을 만드는 기술을 개발했다.

 

김학성 교수는 "앞으로 새로운 단백질 의약품 개발과 산업용 효소개발 등에 광범위하게 활용돼생명공학 산업화에 기여할 것"이라며 연구성과의 의미를 설명했다.

 

이번 연구는 또 자연에 존재하는 단백질이 어떤 진화과정을 거쳐 지금처럼 다양하게 됐는지에 대한 중요한 해답도 제공해 기초생명과학분야의 획기적인 성과로 인식되고 있다.

이따라 김 교수팀의 연구성과는 세계적인 과학전문지 사이언스에 27일 새벽 3시에 게재됐다.

 

CBS경제부 이용문 기자 mun8510@cbs.co.kr