[자연과학]단백질의 분해과정

소개글

2004년 노벨화학상을 수상한 유비퀴틴에 의한 단백질의 분해 매커니즘을 소개한다

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본문내용

세포가 특정 단백질의 합성을 어떻게 관리하는지에 대한 이해에 많은 관심과 연구가 있었던 반면에 반대로 단백질의 분해는 덜 중요하게 인식되었다. 많은 simple protein degrading 효소는 이미 알려져 있다. 한 예가 트립신이다. 그것은 소장 안에서 음식속의 단백질을 아미노산으로 분해한다. 이와 같이 세포소기관의 형태인 lysosome(외부로부터 흡수된 단백질을 분해하는 )은 오랫동안 연구되어 왔다. 이 과정들의 공통점은 그것들은 그 기능을 수행하는데 에너지를 필요로 하지 않는 다는 것이다.
그러나 1950년대의 실험은 세포 자신이 단백질을 분해하는데 에너지가 필요하다는 것은 보여준다. 세포내에서 단백질의 분해는 다른 단백질의 추가없이 일어나는 반면 에너지를 필요로 한다는 것이다.
The label is Ubiquitin
1975년 일찍이 분리해낸 이 물질이 분해하고자 하는 단백질에 표지된다는 사실은 이후에 증명되었다. 송아지의 췌장으로부터 분리한 76개의 아미노산의 사슬로 된 이물질은 백혈구의 성숙에 작용을 하는 것으로 가정되었다. 이후 많은 다른 조직과 기관에서도 발견되었다(원핵생물이 아닌 진핵생물들에서 잘 보존되어있다.) 이것은 Ubiquitin이라 명명 되었다. 라틴어로 everywhere이라는 의미이다.
Ubiquitin은 분해될 단백질의 lysine의 곁사슬인 아미노그룹에 결합함으로서 그 단백질이 분해될 단백질임을 표지하고 여기에 Ubiquitin이 추가적으로 연결되어 복합적인 Ubiquitin사슬이 형성되는 것이다. 이렇게 형성된 복합체는 거대하고 여러개의 단백질 분해효소들로 이루어진 Proteasome에 의해서 인식되고 분해되어 진다. 분해과정 중 UbiqUiti은 다시 활용될 수 있도록 분리된다. 여기서 주목해야 할 점은 Ubiquitin이 분해될 단백질에 달라붙는 과정과 단백질이 분해되는 과정에 Tm이는 에너지원이 ATP라는 점이다. 단백질의 분해 과정에서 에너지의 이용에 따라서 두 가지의 단백질 분해 경로가 존재한다. 에너지를 필요로 하는 경로의 경우가 Ubiquitin이 관여하는 분해과정이다.

참고 자료

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