단백질: 두 판 사이의 차이

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단백질은 고유한 3차원 구조로 접히는(Folding) [[폴리펩타이드]] 사슬을 말한다. 단백질이 자연 상태에서 접히는 구조는 단백질의 이 폴리펩타이드를 이루는 [[아미노산]]들의 서열(sequence)에 의해 결정된다. 생화학자들은 단백질의 구조를 4개의 단계로 나누어 설명한다.
 
* '''1차 구조''': 아미노산 서열 한 개의 단백질이 가지는 구조는 상호작용하는 다른 분자들과 환경에 의해서 바뀔 수 있다. 이러한 구조의 변형은 단백질의 생물학적인 기능인 [[촉매]] 작용, 다른 분자와의 결합, 기계적 움직임 등에 매우 중요한 역할을 한다. 알파 나선구조 베타 병풍구조 단백질의 1차 구조는 공유 결합인 [[펩타이드 결합]]으로 이루어지고, 이러한 [[펩타이드 결합]]은 단백질이 [[리보솜]]에 의해 합성될 당시에 형성된다. 단백질의 2차, 3차, 4차 구조는 단백질을 이루는 [[뼈대 (생화학)|뼈대]](Backbone Chain)과 [[곁사슬]](Side Chain) 구조들 간의 결합에 의해서 유지된다. 이 결합은 [[수소 결합]], [[소수성 결합]], [[이온 결합]]과 같은 [[비공유 결합]]과, [[디설피드 결합]]과 같은 [[공유 결합]]으로 나뉜다.
* '''1차 구조''': 아미노산 서열
한 개의 단백질이 가지는 구조는 상호작용하는 다른 분자들과 환경에 의해서 바뀔 수 있다. 이러한 구조의 변형은 단백질의 생물학적인 기능인 [[촉매]] 작용, 다른 분자와의 결합, 기계적 움직임 등에 매우 중요한 역할을 한다.
* '''2차 구조''': 알파 나선구조 베타 병풍구조
단백질의 1차 구조는 공유 결합인 [[펩타이드 결합]]으로 이루어지고, 이러한 [[펩타이드 결합]]은 단백질이 [[리보솜]]에 의해 합성될 당시에 형성된다. 단백질의 2차, 3차, 4차 구조는 단백질을 이루는 [[뼈대 (생화학)|뼈대]](Backbone Chain)과 [[곁사슬]](Side Chain) 구조들 간의 결합에 의해서 유지된다. 이 결합은 [[수소 결합]], [[소수성 결합]], [[이온 결합]]과 같은 [[비공유 결합]]과, [[디설피드 결합]]과 같은 [[공유 결합]]으로 나뉜다.
 
* '''2차 구조''': 단백질의 2차 구조는 뼈대(Backbone Chain)에 의해 형성된다. 뼈대에 속해있는 모든 아미노산이 갖고 있는 [[카보닐기]]의 [[산소]] 원자와 [[아민기]]의 [[수소]] 원자 사이에 수소결합이 형성되어 열역학적으로 안정한 상태(가장 낮은 자유에너지를 가진 상태)를 갖게 된다. 이때 단백질의 2차 구조가 주로 알파나선이나 베타 면의 모양을 취하게 되는 이유는 폴리펩타이드 위에서 바로 옆에 위치한 두 아미노산 사이에서 곁사슬과 뼈대의 원자들끼리 서로 밀어내는 힘을 최소화 하는 안정한 모양이 알파나선이나 베타 면의 모양을 이루기 때문이다. 이는 뼈대의 수소결합과는 무관하게 가장 안정한 2차구조가 알파 나선이나 베타면의 모양을 이룸을 나타낸다. [[라마찬드란 조사구]](Ramachandran plot)는 이러한 추세를 좀 더 명확하게 보여준다.
 
* '''3차 구조''': 단백질의 3차 구조는 단백질을 이루는 곁사슬들의 [[소수성 결합]]에 의해 결정된다. [[디설피드 결합]]이나 [[수소 결합]]등이 3차 구조를 더 안정시켜 주지만 3차 구조를 결정하는 가장 중요한 힘은 소수성 결합이다.<ref>[https://en.wikipedia.org/wiki/Tertiary_structure]</ref>