단백질 프로틴 protein
아미노산들이 펩타이드(펩티드, peptide) 결합으로 연결된 분자. 자연에 존재하는 단백질은 대략 20가지의 아미노산으로 구성된다.
인간을 비롯하여 지구상의 모든 생물체를 구성하는 물질 중 하나이다.
단백질 종류
생물체 내에서 단백질은 만능이라 해도 좋을 정도로 다양하게 쓰인다. 생물체 내에서 일어나는 복잡한 화학반응을 일으키는 효소들은 대부분 단백질이다.
근육과 같이 몸을 구성하는 역할도 한다. 뿐만 아니라 면역에 중요한 항체도 단백질로 이루어졌으며, DNA 사슬을 감아 뭉치고 2차적 유전정보를 저장하는 히스톤도 단백질이고, 연골, 피부, 가죽, 털, 비늘 등을 이루는 주성분 콜라겐과 케라틴도 단백질이다. 거기다 몇몇 호르몬까지도 단백질이다. 즉, 생물의 기본적인 DNA 복제서부터 생물의 외형 형성에 이르기까지 생명의 정수이자 필수 요소, 생명체의 거의 모든 것으로 작용하는 물질. 생명 현상의 정수라고까지 일컬어지는 센트럴 도그마가 단백질의 합성 과정이라는 부분에서부터 얼마나 중요한지 알 수 있는 물질.
이런 다양한 기능을 발휘할 수 있는 이유는 20여 종의 다양한 아미노산들이 역시 다양한 모양으로 엄청난 숫자가 모여서 무궁무진한 경우의 수로 기상천외한 결합을 하며 별의별 구조를 다 만들어낼 수 있기 때문이다. 이렇게 만들어진 특수한 구조들은 일종의 나노머신과 같이 단백질의 특별한 기능을 수행하며, 이런 일을 가능하게 하는 힘은 대부분 전자기력이다.
리보스위치처럼 핵산과 같은 다른 물질이 특수한 기능을 하는 경우도 있지만 상대적으로 극소수이다.
단백질 분류
단백질은 아미노산이 줄줄이 이어진 사슬이 꼬이고 접히고 한 것만 있는 것이 아니다.
단백질에 다른 분자들이 달라붙은 복합단백질도 있으며, 바로 위의 헤모글로빈도 복합단백질의 일종인 금속단백질이다. 헴 그룹에 있는 철이 금속이므로 금속단백질. 마찬가지로 산화철 때문에 붉은 헴 그룹 때문에 색소단백질에도 속한다.
복합단백질의 종류에는 약 7가지가 있다.
핵단백질: 핵산과 결합된 단백질. 대표적으로 히스톤 단백질이 있다.
당단백질: 당류가 달린 단백질. 당류 함량이 4% 이하이다.
점성단백질: 당단백질과 마찬가지로 당류가 달렸지만 함량이 4% 이상일 때 점성단백질이라고 한다. 그 유명한 글루코사민이 여기에 속한다.
지질단백질: 지질과 결합된 단백질. 대표적으로 동물세포의 인지질 이중층을 이루는 단백질과 뉴런의 수초(髓鞘; myelin sheath)가 있다.
인단백질: 인산이나 인지질 이외에 1% 전후의 핵산을 가지는 단백질.
금속단백질: 이쯤 되면 뻔하지만 금속이 달린 단백질. 아밀레이스와 헤모글로빈이 대표적이다.
색소단백질: 색소가 달린 단백질. 마찬가지로 헴그룹은 철 때문에 붉은 색을 띠므로 헤모글로빈은 여기에도 속한다.
위의 수십만 가지의 단백질 종류에 각각 다른 보결족들이 달릴 수 있다는 것을 생각해 보면 단백질의 종류는 사실상 무한하다고 보면 된다.
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