1. 개요
protein folding단백질은 20가지의 아미노산으로 구성되어 있다. 단백질의 특징중 하나는 구성요소의 종류와 순서에 따라 다른 3차원 구조를 갖는다는 것이다.[1] 이러한 현상을 단백질 접힘이라 부른다.
2. 의의
단백질은 작게는 효소나 항체와 같은 체내 성분을, 크게는 근육이나 내부 장기를 구성하는 등 다양하고 중요한 역할을 수행하고 있다. 이러한 기능을 분석하고, 원하는 물질을 합성하기 위해서는 단백질 접힘을 이해하는 것이 필수적이다. 단백질이 어떤 3차원 구조를 이루는지는 보다 큰 단위인 세포, 조직, 기관 등에도 영향을 끼치기 때문이다.3. 분석 방법
단백질 접힘을 분석하는 작업은 쉽지않다. 따라서 다양한 방법[2]으로 예측하려 하고 있다. 현재 사용되는 여러 방법들의 근본적인 원리는 구조에 따른 에너지의 분석이다. 에너지가 낮을수록 더 안정한 구조이며, 가장 낮은 에너지의 구조가 최종적인 구조가 되기 때문이다. 하지만 분석된 에너지는 추정값이고, 정말 수 많은 경우[3]가 있기 때문에 한계를 지니고 있다.이 문제를 해결하기 위해 근래에는 위상수학을 접목하는 움직임도 보이고 있다. #
결국 구글 AlphaFold 인공지능 예측으로 거의 모든 단백질 접힘을 발견하였다.
4. 관련 질환
단백질 접힘이 잘못 일어나는 이상을 단백질 병증, 변형단백질환, 접힘질환(proteopathy, protein misfolding) 등으로 부른다. 잘못된 단백질 접힘은 단백질 단위의 구조 이상을 일으키며, 이는 수많은 단백질이 이루는 세포, 조직, 장기 단위까지 악영향을 끼칠 수 있다. 크로이츠펠트야콥병, 파킨슨병, 아밀로이드증, 일부 프리온에 의한 질환 등이 이에 포함된다.
[1]
예를 들어서, 10개의 아미노산으로 구성된 단백질의 경우 2010가지의 구조를 가질 수 있다.
[2]
예로는
Fold It,
Folding@home등이 있다.
[3]
3차원 좌표에 각 아미노산에 점찍는 것에 가깝다.