단백질은 근육을 구성하는 중요한 영양소이기도 하지만 그 외에도 우리 몸에서 꼭 필요한 물질
몸 안에 있는 여러 가지 물질들을 분해하며 물질을 만들어 내거나 수송한다.
이런 몸 안에서 일어나는 모든 대사 작용들이 작용이 되는 물질이다.
그 외에도 단백질은 몸 안에 여러가지 밸런스를 맞춰 주기도 한다.
그만큼 단백질은 정말 중요한 물질이다.
백질이라는 것은 그렇게 복잡한 물질은 아니다.
마치 구슬이 꿰어져 있는 긴 목걸이와 같다.
이 구슬 하나하나가 다 다른 종류의 구슬들이 꿰어 있다.
그것들이 꿰어져서 긴 끈과 같은 그런 구조를 만들어 내게 된다.
이것이 기본적인 단백질의 구조이다.
놀라운 점은 이렇게 생긴 단백질이 안에 있는 구슬들 사이에 서로 주고받는 힘들이 달라서 구슬들이 서로 잡아당기기 하고 밀어내기도 한다.
그래서 구슬들이 서로 밀고 당기고 하는 작용들이 일어나면서 처음에는 긴 끈과 같은 그런 구조를 가지고 있다가 차곡차곡 접혀서 하나의 3차원 구조를 만들어 낼 수가 있다.
그래서 이것을 가리켜서 단백질 접힘이 부른다.
서열에서부터 구조가 만들어진다는 표현을 사용한다.
중요한 것은 이렇게 한번 서열이 주어지면 서열에서 구조가 아무런 오류 없이 정확하게 만들어져야 된다.
이 단백질이라는 것은 몸 안에서 여러 가지 기능을 수행을 해야 되는데 그때 이 녀석들이 마치 로봇처럼 정확히 작용을 해서 여기에 있는 분자를 쪼개거나 분자를 붙인다든지 이런 작용을 해야한다.
그래서 단백질 접힘이 정확하게 일어나는 것이 중요하고 그렇게 해서 100% 정확한 구조가 만들어지면 그것을 가지고 몸 안에서 단백질들이 여러 가지 기능을 수행하게 되는 것이다.
서열을 알고 구조를 알면 우리가 또 기능에 대해서도 여러 가지 실마리를 얻을 수가 있다.
서열에 대한 정보는 우리가 시퀀싱이 불리는 기법을 사용을 해서 어떤 주어진 생명체 안에 있는 여러 가지 단백질 서열들을 우리가 찾을 수가 있다.
반면 구조 정보는 그에 비해서 알기가 어렵다.
2024년 노벨화학상을 받은 알파폴드2는 인간뿐 아니라 다양한 생명체 안에 있는 서열 정보들을 대상으로 전부 다 프로그램을 돌려서 구조를 예측을 한다.
그리고 그 데이터를 인터넷에 공짜로 풀어버렸는데, 그렇게 해서 올린 데이터의 수가 2억 개가 넘는다.
지금까지 우리가 알고 있던 단백질 구조가 실험으로 풀어낸 것만 카운트를 한다면 20만 개가 조금 넘는데, 2억 개 이상의 굉장히 많은 수의 데이터들이 풀리니 원래는 예측한 것들에 큰 관심을 안 보이던 생물학자들이 그 구조를 관찰하기 시작했다.
알파폴드2가 예측한 단백질 구조가 생물학자들 자신이 생각했던 단백질 구조와 비슷했고 연구하고 있는 내용을 잘 설명할 수 있는 정확한 구조였다. 이런 단백질 구조 예측 정확성에 반향이 일어나게 된다.
생물학계에서 알파폴드2 프로그램의 단백질 구조 예측의 정확성이 높아지니 실험으로 밝히기 너무 어려운 분자들은 알파 폴드2를 사용을 해서 예측을 하게 되었다.
그러면서 어떤 사람들은 생물학의 혁명이다 라고까지 이야기를 한다.
[사이언스포럼] '2024 노벨화학상' 단백질의 비밀, AI로 풀다! / YTN 사이언스