본문 바로가기
HOME> 동향 > 동향 검색상세

동향 상세정보

샤페론(Chaperones), 비평행 상태에서 단백질 유지할 수 있어
Chaperones can hold protein in non-equilibrium states

해외과학기술동향

2018-03-09


샤페론은 세포에서 특성화된 단백질로, 다른 단백질이 열역학적 평형에서 선호하는 기능성 3차원의 모양에 도달하도록 돕는 역할을 한다고 알려져 있었다. 하지만 새로운 연구에 의하면, 샤페론이 비평형 상태에서의 단백질도 유지할 수 있음이 발견되었다. 잠재적으로 단백질의 운명을 바꿀 수 있다는 것이다. 관련 연구는 Nature Chemical Biology.(2018)에 게제되었다 (DOI: 10.1038/s41589-018-0013-8).

mRNA이 아미노산 서열로 번역(translation)이 된 후에, 단백질은 기능성 3차원 모양을 유지하고 있어야 한다. 비록 온도 변화와 같은 외부 스트레스, 세포 내에서 일어나는 잘못된 상호작용, 해로운 돌연변이와 같은 다양한 변화에 의한 공격을 받을지 있지만, 단백질의 기능과 구조는 유지하고 있어야 한다. 단백질이 제대로 기능을 하고 있는지는 확인하기 위해, 세포는 샤페론이라고 하는 매우 특별한 단백질을 사용한다. 이 단백질은 모든 조직에 존재하며, 세포에서 가장 풍부한 단백질 중 하나이기도 하다. 이는 샤페론이 생명 유지에 얼마나 중요한 역할을 하는지를 보여주는 것이다.

지금까지의 관점은 단백질의 기능성 3차원 모양은 열역학적으로 가장 안정한 상태라는 것이었다. 샤페론은 단백질들이 응축(aggregating)이나 단백질이 기능이 없어진 상태로 되는  동력학 덫(kinetic traps)이라고 불리는 곳에서 빠져나올 수 있도록 도와줌으로 열적 평형 상태에 도달하도록 돕는다고 보았다. 이를 위해서, 샤페론은 에너지가 필요하고 ATP 형태로 세포에 에너지를 공급한다는 것이었다.  

프랑스 연구진은 ATP에서 기인한 에너지를 샤페론이 사용하며, 능동적으로 비평형 상태에 단백질이 있도록 돕지만, 기능적으로는 일시적으로 안정한 버전이라는 것을 발견했다는 것이다. 이런 상태에서 단백질은 열역학적 관점에서 평형에 있지 않는다 할지라도 자연 상태라고 연구진은 주장했다.

연구진은 이론과 실험 방법을 통해, 샤페론이 분자 모토가 되며, 일을 수행할 수 있으며, 단백질의 안정성 범위를 확장하는 일을 한다는 것을 증명해 보였다. 이는 기존의 학설을 깨는 것이기도 하다.

  • 관련연구자

    Paolo De Los Rios

  • 관련기관

    EPFL

  • 과학기술분류

    생명과학

  • 본문키워드(한글)

    샤페론, 단백질 구조, 평형 상태, 비평형 상태

  • 본문키워드(영문)

    chaperon, protein structure, equilibrium state, non equilibrium state

  • 원문언어

    영어

  • 국가

    프랑스

  • 원문출판일

    2018-03-05

  • 출처

    https://phys.org/news/2018-03-chaperones-protein-non-equilibrium-states.html