세포생물학(6)-단백질2

3차구조는 R기들 사이에 다양한 결합을 갖는 구조이다. 이온 결합, 수소 결합, 소수성 결합, 반데르발스 결합, 이황화 결합등이 참여하며 대표적인 단백질로는 미오글로빈이 있다. 1차, 2차 구조는 생체내에서 단독으로 존재할 수 없지만 3차구조부터는 생체내에서 안정성을 가져 단독으로 존재할 수 있다. 3차구조의 안정성을 깨는 요인들을 살펴보자. 우선 수소이온농도가 낮아지거나 높아지면 이온 결합이 파괴된다. 내부온도가 과하게 높아지면 수소 결합이 파괴되고, 친수성 부분과 소수성 부분을 동시에 가진 양친매성 계면활성제는 소수성 결합을 파괴한다. 요소등의 무질서 유발제는 수소 결합을 파괴한다. 산화제나 베타 머캅토에탄올 같은 환원제는 이황화 결합을 파괴한다. 이러한 결합들이 파괴되면 단백질은 본래의 성질을 잃게 된다. 그 중 정상적인 이황화 결합이 올바른 3차구조를 갖는데에 중요한 역할을 한다. 4차구조는 여러 개의 폴리펩티드들이 서로 결합한 구조이다. 폴리펩티드 간에 이온 결합, 수소 결합, 소수성 결합, 반데르발스 결합, 이황화 결합, 그리고 R기들 사이에 공유 결합등이 참여한다. 대표적인 단백질로는 네 개의 폴리펩티드로 이루어진 헤모글로빈이 있다. 사실 폴리펩티드가 번역이 되면 1차구조가 형성되는데 1차구조 속에 이미 자발적으로 3차 구조로 접힐 수 있는 정보가 들어있다. 자발적으로 잘 접히지 못해서 샤페론 같은 단백질의 도움을 받아 정상적인 구조로 형성 되는 경우도 있다. 다음은 단백질과 염의 관계를 살펴보자. 적당한 농도를 갖는 염은 물 분자의 분극화를 촉진시켜서 단백질과 물 분자와의 상호작용을 높여준다. 그 결과 단백질이 물에 이전보다 잘 녹게된다. 하지만 지나치게 많은 염을 녹이면 염이 물 분자를 감싸 단백질을 물 분자로부터 떼어내어 단백질이 변성되지 않은 채로 침전되게 한다. 생체내에서 단백질의 역할은 매우 다양한데 우선, 단백질은 세포 안과 밖의 지지 구조를 형성한다. 세포 안의 골격구조인 미세섬유, 중간섬유, 미세소관이 있고 세포 밖에는 콜라겐, 엘라스틴이 있다. 또한 단백질은 호르몬, 신경전달물질의 각종 리간드로 작용하고 세포막의 수용체와 같은 신호전달자의 역할을 한다. 또, 세포막의 물질 수송 통로로 쓰인다. 생체 내 대사의 촉매 작용을 하는 효소나 면역 작용을 하는 항체들도 다 단백질로 이루어져 있다.