단백질

목차

Ⅰ. 들어가며

Ⅱ. 단백질
1. 아미노산
2. 단백질의 구조
3. 단백질의 기능

Ⅲ. 단백질의 역할
1. 효소로서의 촉매 작용
2. 수송과 저장
3. 조정된 운동
4. 기계적인 지탱
5. 면역성 보호
6. 조절 기능
7. 신경 충격의 발생과 전달


<참고문헌>

본문내용

경우 신장이 210-270cm에 이른다. 반대로 유년기에 정상치보다 낮은 생장 호르몬이 분비되면 소인(pituitary warf, midget)이 된다. 그러나 한편, 성인이 되었을 때 생장 호르몬이 갑자기 과다 분비되면 말단거대증(acromegaly) 현상이 나타난다. 이 경우 정지되었던 생장이 신기하게도 다시 시작되는데, 손, 발, 턱, 그리고 내장 등과 같이 연골이 있는 곳에 한해서 그런 현상이 일어난다. 생장 호르몬이 결핍된 아동들이 정상적인 키로 자라려면 생장 호르몬을 투여 받아야 한다. 최근까지 이러한 생장 저하를 치료하는 것은 매우 어려운 일이었고 치료비도 비쌌다. 이전에는 생장 호르몬이 결핍된 아동들에게 죽은 사람의 뇌에서 뽑아낸 생장 호르몬을 투여했는데, 소량의 생장 호르몬을 투입하려고 해도 많은 뇌하수체가 필요하기 때문에 비용이 많이 들었다. 게다가 최근에는 이런 방법의료가 위험하다고 밝혀졌는데, 그 이유는 어떤 뇌하수체에는 치명적인 바이러스가 들어 있어서 호르몬을 투여할 때 아이에게 전염되기 때문이다. 이제 유전 공학 기술에 힘입어 생물학자들이 박테리아를 사용하여 생장 호르몬을 다량 생산할 수 있게 되었다. 인체 내에서 생장 호르몬을 만들게 하는 DNA (유전 물질) 조각을 박테리아 안으로 삽입해서, 그 박테리아들이 사람 호르몬과 거의 똑같은 호르몬을 만들어낼 수 있게 한다. 박테리아는 계속 분열하여 다량으로 증식되기 때문에 이 박테리아를 이용하면 생장 호르몬을 거의 무한정으로 얻을 수 있다. 유전 공학적으로 만들어진 생장 호르몬은 비정상적으로 키가 작은 아동들에게 희소식으로 들릴지도 모른다. 그러나 이 새로운 기술에는 문제가 있다. 이 생장 호르몬을 투여하면, 당뇨나 심장병이 생기기도 하고 얼굴뼈 손다리 등이 비정상적으로 길어지기도 하는 심각한 부작용이 일어날 수 있다.
Ⅲ. 단백질의 역할
단백질은 생체 내에 있어서 가장 중요한 생체 구성 성분이며 약 20여종의 L-아미노산 (glycine 포함)이 펩티드 결합으로 연결된 폴리펩티드 사슬(polpeptide chain)의 고분자 물질이다. 아미노산의 수, 종류, 결합 순서에 따라 분자량이 다른 수많은 단백질이 존재하며, 그 조성도 일정하지 않으나 보통 단백질은 탄소 53%, 산소23%, 질소 16%, 수소7%, 유황 1%의 평균 조성을 갖고 있다. 특수한 것은 인, 철, 요오드, 구리, 망간, 아연 등을 함유한 것도 있다. 이들 단백질은 모든 생물학적 과정에 있어서 다음과 같은 중요한 역할을 한다.
1. 효소로서의 촉매 작용
생물계에서 일어나는 거의 모든 화학 반응들은 효소에 의해 촉매된다. 효소는 보통 반응속도를 적어도 일백만 배로 증진시킨다. 효소가 없이는 생체 내에서 화학적 반응들이 거의 감지할 수 있을 정도의 속도로 일어나게 된다. 지금까지 각기 다른 화학 반응을 촉매하는 수천 개 이상의 효소들의 특성이 밝혀졌으며, 그들 중 거의 대부분 효소들이 단백질로 구성되어 있다. 그러므로 단백질은 생물계에서 일어나는 화학적 변환들의 양식을 결정하는 특수한 역할을 한다.
2. 수송과 저장
많은 작은 분자들과 이온들은 특이한 단백질에 의하여 수송된다. 예를 들면, 헤모글로빈은 적혈구에서 산소를 수송하지만 미오글로빈은 근육에서 산소를 수송한다. 철은 혈장에서 특란스페린(transferrin0에 의하여 운반되며, 간에서 다른 단백질인 페리틴(ferritin)과의 복합체로서 간에 저장된다.
3. 조정된 운동
어떤 종류의 단백질은 세포나 생물체에 있어서 수축 변형 운동에 대한 능력을 부여한다.
근육 수축은 두 종류의 단백질로 된 섬사들(filaments)의 활주 운동(sliding motion)에 의하여 이룩된다. 세포 분열에 있어서 염색체의 움직임과 편모에 의한 정층의 같은 조정된 운동들도 단백질로 이루어진 수축성 조립체에 의해서 생기는 것이다.
4. 기계적인 지탱
피부와 근육의 장력이 매우 큰 것은 쉽게 섬유를 형성하는 단백질인 콜라겐(collagen)이 존재하기 때문이다. 털, 비늘, 깃털은 대부분 딱딱한 불용성 단백질인 케라틴(kertin)으로 되어 있고, 견사나 거미줄의 주성분도 피브로인(fibroin)이라는 단백질이다.
5. 면역성 보호
많은 단백질은 다른 식물 종에 의한 침략에 대하여 생체를 방어하거나 상처로부터 자신을 보호한다. 척추동물의 면역글로블린(immunoglobulin), 혹은 항체(antibody)는 임파구에서 만들어진 특이적인 단백질로서 박테리아, 비루스 혹은 다른 생물 종의 이종 단백질(foreign protein)을 인수해서 침전 또는 중화시킨다. 피브리노겐이나 트롬빈은 혈관계가 상처를 입었을 때 혈액의 손실을 막는 혈응고 단백질이다.
6. 조절 기능
어떤 단백질은 세포 활성이나 생리 활성의 조절에 기여한다. 이 중에는 호르몬이 포함된다. 예를 들면, 당대사를 조절하는 인슐린, 뇌하수체의 성장 호르몬, Ca2+ 나 인산 수송을 조절하는 부갑상선 호르몬(parathyroid formone)등이다. 억제인자(repressor)라는 다른 조절단백질은 박테리아 세포에 의한 효소의 생합성을 조절한다.
7. 신경 충격의 발생과 전달
특이한 자극에 의한 신경 세포들의 반응은 수용체 단백질(receptor protein)에 의하여 매개된다. 예를 들면, 로돕신은 망막의 간상체 세포들의 광수용성체(photoreceptor)이다. 아세틸콜린과 같은 특이한 작은 분자에 의하여 촉발될 수 있는 수용체 분자들은 시납스들 즉, 신경 세포사이의 접합부에서 신경 충격의 전달을 맡고 있다.
<참고문헌>
김명원 역, 2004, 생명과학, 라이프사이언스
김창환 외 7명, 2006, 대학생물학, 고려출판사
후지모토다이사부로, 2005, 단백질이란 무엇인가, 전파출판사
강영태, 2002, 생화학, 문학서림
김수일, 2000, 생화학, 문운당
MOLECLAR BIOLOGY OF THE CELL, Bruce Alberts 외 5명
생물학-생명의 과학, 을유문화사, 1996
생화학, BENJAMINCUMMINGS, WOOD외 3명, 1981
강영태, 2002, 생화학, 문학서림
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키워드

단백질,   아미노산,   단백질의 기능,   단백질의 구조,   효소