신경과학 용어 및 개념 정리 11 (아미노산 결합, 단백질 구조)

이전 시간에는 뉴런 세포의 막에 대해 알아보았다.

예를 들어, 휴지 막전위를 이루는 중점 요소 3가지는 염수용액, 세포막, 세포막 관통 단백질이다.

이때 세포막은 인지질 이중층으로 이루어져 있는데,

인지질 이중층이란, 인(친수성 극성 머리) + 지질(소수성 비극성 꼬리)이 이중층을 이루어

세포막을 구성하게 된다.

 

더욱 자세한 내용은 아래 글을 통해 확인할 수 있다.

 

신경과학 용어 및 개념 정리 10 (인지질 이중층, 친수성, 소수성)

신경과학 용어 및 개념 정리 10 (인지질 이중층, 친수성, 소수성)

 

오늘은 단백질의 구조에 대해 알아보는 것으로 시작한다.

20가지 종류 아미노산의 다양한 조합의 구성 - 단백질

단백질은 아미노산으로 구성된다.

아미노산은 20가지 종류가 있는데, 이들은 공통 구성을 포함한다.

출처: 지식인

중앙탄소(알파탄소) + 아미노 그룹, 카르복실 그룹, 수소원자, R-잔기

위의 구조가 모든 아미노산이 공통적으로 가지는 구성이다.

그 중에서도 R-잔기의 구성에 따라 아미노산의 종류가 구분된다.

 

이러한 아미노산은 리보좀에서 결합하여 단백질의 구조를 가지게 된다.

두 아미노산이 서로 결합할 때 한 아미노산의 아미노 그룹과 다른 한 아미노산의 카르복실 그룹이 결합하게 된다.

이러한 결합을 펩타이드 결합이라고 한다.

 

peptide bonds 펩타이드 결합
poly peptides 폴리펩타이드(단백질)

아미노산이 결합하는 것을 펩타이드 결합이라고 하는데,

아미노산 사슬로 연결이 되어 폴리펩타이드 구조를 이루게 된다.

 

막 관통 단백질 구조
primary structure (1차 구조)
secondary structure (2차 구조)
tertiary structure (3차 구조)
quaternary structure (4차 구조)

아미노산들의 펩타이드 결합을 시작으로 아미노산에서 막 관통 단백질이 되는 구조를 상세히 알아본다.

우선 primary structure 1차 구조는 아미노산들이 펩타이드 결합으로 연결된 사슬 구조다.

이와 같은 폴리펩타이드 사슬이 알파나선 구조로 꼬이면 secondary structure 2차 구조라고 한다.

여기서, R-잔기 사이의 결합을 통해 분자의 3차원적 구조 변화가 일어나는데 이 구조는 tertiary structure 3차 구조이다.

quaternary structure 4차 구조는 폴리펩타이드 사슬들이 모여 더 큰 분자를 이루게 되는 구조다.

여기서, 4차 구조 단백질에 기여하는 각각의 폴리펩타이드를 subunit (하위단위체)라고 한다.

위와 같은 구조의 막 관통 단백질은 이온채널 단백질, 혹은 이온펌프의 구조이다.

4차 구조의 막 관통 단백질이 인지질 이중층 사이에 박혀 이온들의 이동을 만들어낸다.

이처럼 막 관통 단백질이 인지질 이중층에 박힌 형태일 때,

비극성 R잔기가 노출된 영역은 지질과 잘 섞여 소수성을 띄고,

극성 R잔기가 노출된 영역은 지질을 피하며 친수성을 띈다.

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출처

Bear, M. F., Connors, B. W., & Paradiso, M. A. (2018). Neuroscience: Exploring the brain (K. Bong-Kiun et al., Trans.; 4th ed.). BioMedBooks. (Original work published 2016)