메뉴바로가기본문바로가기

동아사이언스

[표지로 읽는 과학] 단백질에서 발견한 새로운 교차결합

통합검색

[표지로 읽는 과학] 단백질에서 발견한 새로운 교차결합

2021.05.22 00:00
네이처 제공
네이처 제공

국제학술지 ‘네이처’는 20일 꼬부랑 꼬부랑 이상하게 이어진 줄 하나를 표지로 실었다. 왼쪽부터 하얗던 줄이 파란색, 빨간색, 노란색으로 변했다가 다시 하얀색으로 바뀐다. 이는 황 함유 아미노산인 ‘시스테인’과 단백질을 구성하는 주요 아미노산의 하나인 ‘라이신’ 사이에서 발견된 ‘교차결합’이다. 


단백질은 수 많은 아미노산이 펩티드 결합으로 연결된 사슬이다. 그 사슬의 구조는 나선형 용수철처럼 꼬여 있다. 이어진 용수철 사이에서 따로 또 연결이 된 형태를 교차결합이라 하는데 시스테인과 라이신 사이에서 교차결합이 발견된 것은 처음이다. 가장 쉽게 찾아볼 수 있는 교차결합 형태는 ‘이황화물’이라는 분자 교차결합으로 단백질 구조를 안정화하고 특정 생리조건에서 그 기능도 조절하는 것으로 분석된다.


카이 티트만 독일 막스플랑크 생물리화학연구소 구조역학부 연구원팀은 이번 주 네이처에 시스테인과 라이신 사이에서 교차결합을 첫 발견했다고 보고했다. 이 교차 결합은 질소(Nitrogen)와 산소(Oxygen), 유황(Sulfur) 원자로 구성돼 있다. 연구팀은 원자의 각 앞글자를 따 ‘N-O-S 브릿지’라 명명했다. 표지 속 줄의 파란 부분은 질소, 빨간 부분은 산소, 노란 부분은 유황 물질이다.


연구팀은 이 교차결합을 임질균에서 추출한 단백질인 ‘트랜스알돌라아제’를 조사하다 발견했다. 이 교차결합은 임질균 내 트랜스알돌라아제의 활동을 제어하는 스위치 역할을 하고 있는 것으로 확인됐다. 연구팀은 엑스선으로 단백질 구조를 해독하기 전 ‘이황화물’ 교차결합 구조일 거라 추정했지만 실제 결과는 달랐다. 시스테인과 라이신 사이의 교차결합으로 이전에 발견된 적이 없는 형태였다. 연구팀은 추가 연구를 통해 이 교차결합 구조가 다른 단백질에서도 확인했다.


연구팀은 새롭게 찾은 교차결합 형태를 신약 개발 등에 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 티트만 연구원은 “시스테인과 라이신 교차결합을 표적으로 하는 새로운 종류의 약물 개발에 도움이 될 것”이라고 밝혔다.
 

관련 태그 뉴스

이 기사가 괜찮으셨나요? 메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

댓글 0

14 + 10 = 새로고침
###
    과학기술과 관련된 분야에서 소개할 만한 재미있는 이야기, 고발 소재 등이 있으면 주저하지 마시고, 알려주세요. 제보하기